Освоение ниток для 3D-печати:подробное руководство для начинающих

Винты и резьба являются одними из самых популярных крепежных изделий в мире, поскольку они позволяют удобно соединять многочисленные сложные сборки. Для деталей, напечатанных на 3D-принтере, важным элементом является резьба, позволяющая использовать готовые винты и крепежные детали. Однако 3D-печать нитей и включение их в дизайн может оказаться сложной задачей без правильного процесса.

В этой статье рассматриваются основы 3D-печати нитей и обсуждаются лучшие практики, которые обеспечивают стабильные результаты без каких-либо дополнительных сложностей.  

Преимущества использования 3D-печати для резьбы

Прежде чем перейти к деталям нитей, напечатанных на 3D-принтере, важно пролить свет на то, почему отрасль предпочитает их использовать.

Разрешить сложный дизайн

Во-первых, нити для 3D-печати позволяют создавать даже самые сложные конструкции, поскольку у этой технологии есть лишь несколько ограничений. Точно так же другие методы, такие как механическая обработка и литье, имеют ряд проблем, внутренние материалистические недостатки и другие проблемы с качеством при создании сложных интегрированных форм.

Однако 3D-принтеры создают детали непосредственно слоями, что обеспечивает большую гибкость и производительность. Более того, резьба, напечатанная на 3D-принтере не всегда должна быть на поверхности, как при других методах производства. Их можно спрятать посередине или в других областях, куда крайне сложно добавить нити другими способами.

Гладкая отделка

Помимо вышеупомянутых преимуществ, еще одним преимуществом нитей для 3D-печати является обработка поверхности. Кроме того, эти поверхности довольно гладкие и практически не требуют последующей обработки. Более того, другие процессы, такие как литье и механическая обработка, требуют значительных ресурсов для подготовки детали посредством шлифования, токарной обработки и других операций. Однако в случае аддитивного производства процесс меняется, когда после завершения изготовления детали нет необходимости в дальнейшей постобработке.

Нити с прецизионной печатью

Кроме того, еще одним преимуществом использования 3D-принтеров является точность, последовательность и высокая устойчивость. Некоторые приложения требуют всего этого из-за своей чувствительности, и использование 3D-печати кажется единственным реальным решением.

Экономичный вариант

Еще одним преимуществом использования резьбы и других деталей, напечатанных на 3D-принтере, является экономическая эффективность для небольших установок. Кроме того, использование 3D-печати для прототипирования является одним из наиболее важных этапов любого дизайнерского проекта, а использование традиционной механической обработки или других методов может потребовать много времени и ресурсов. Вместо этого использование 3D-печати может сэкономить время и значительные ресурсы, что упрощает выполнение нескольких итераций и помогает оптимизировать проекты для повышения общей производительности проекта.

Термины проектирования нитей для 3D-печати

Прежде чем перейти к включению внутренней и внешней резьбы в дизайн 3D-печати, важно обсудить некоторые наиболее распространенные термины дизайна, о которых должен знать каждый, кто связан с этой областью.

ТерминОписаниеВнешние или внутренние потокиЕдинственное различие между этими потоками заключается в их расположении. Внутренние нити остаются внутри поверхности и не видны. Внешние нити, однако, остаются на поверхности. Болты и гайки являются прекрасным примером того, как резьба на болте является внешней, а гайки имеют внутреннюю резьбу. Шаг Это относится к расстоянию между двумя соседними точками на винте. Большой диаметр Общий диаметр винта начинается от самого дальнего конца винта до центра винта. Малый диаметр Диаметр винта без учета размеров резьбы. Кроме того, его также называют диаметром корня. Ось резьбыВоображаемая линия проходит через центр цилиндра в винте. КореньВнутренняя канавка винта проходит вокруг резьбовой поверхности. ГребеньСамая высокая точка винта, которая находится дальше всего от центра. ГоловкаГоловка относится к самой верхней открытой области винта, которая используется для вращения винта. ФормаФорма — это общая форма гребня резьбы. Треугольные или шестиугольные профили являются одними из наиболее распространенных.  TaperНекоторые резьбы не остаются на прямой линии, при этом соседние гребни параллельны друг другу. Вместо этого они имеют коническую резьбу, которая помогает обеспечить более плотное сцепление и герметичность. Грубая и тонкая резьба Это относится к тому, насколько далеко расположена резьба. Чем тоньше нити, тем больше количество нитей на единицу расстояния. Точно так же грубая резьба является противоположностью этого и имеет меньшее количество нитей на расстояние. Метрические резьбы. Метрические резьбы имеют расстояние, отображаемое в единицах СИ. Дюймовые резьбыРасстояние в этих резьбах указано в американских единицах измерения, то есть в дюймах.

Руководство по проектированию ниток для 3D-печати

Включение резьбового дизайна в любой дизайн 3D-печати требует тщательной точности. Однако, как уже говорилось ранее, этот процесс более гибкий и интуитивно понятный по сравнению с другими традиционными методами, используемыми в отрасли.

Пакет программного обеспечения

Первый вопрос о резьбовых деталях касается используемого программного обеспечения. Существует ли специальный пакет программного обеспечения для резьбовых деталей? Ответ — нет. Дизайнеры могут включать резьбу или любые другие элементы в деталь для 3D-печати с помощью одного и того же пакета программного обеспечения. Например, пользователю Fusion 360 или SolidWorks не придется переходить на другую программу.

Более того, основы важнее. Любой, кто знаком с базовой терминологией, ее эффектом и общими требованиями проекта, легко добавит потоки в файл проекта, используя очень простые и удобные в использовании функции. Независимо от программного обеспечения основная функция создания резьбовых деталей остается той же. Однако действия немного различаются в зависимости от того, нужна ли внешняя или внутренняя резьба.

Внешние темы

• Нарисуйте круг диаметром, равным большому диаметру резьбы.
• Используйте функцию вытягивания, чтобы создать цилиндр необходимой длины.
• Этот шаг немного отличается в зависимости от программного обеспечения. Найдите опцию создания тем на соответствующей вкладке. Добавьте все детали, такие как шаг и меньший диаметр, и выполните функцию для создания резьбы.

Внутренние потоки

• Нарисуйте шестиугольник того же размера, что и нити.
• Выдавить фигуру до необходимой длины
• Создайте отверстие в центре и задайте его диаметр как основной диаметр резьбы.
• Выберите внутреннюю поверхность отверстия и создайте резьбу, используя соответствующую опцию в программе.
• Нажмите на размер нити и выберите все остальные параметры, прежде чем нажать «ОК».

Аспекты и настройки 3D-печати

Процесс создания нитей для 3D-печати довольно прост. Однако это не всегда легко из-за ряда соображений. Самым большим ограничивающим фактором является размер, поскольку значительно сложнее добавить резьбу меньшего диаметра.

Более того, минимальный возможный размер установки зависит от характеристик 3D-принтера. Для больших диаметров подойдет любой 3D-принтер, потому что у резьбы есть достаточно времени, чтобы остыть, пока сопло находится в другом месте. Аналогично, для меньших диаметров всегда лучше заранее протестировать 3D-принтер, чтобы избежать каких-либо проблем в дальнейшем.

Помимо характеристик принтера, для получения надежных результатов также важны калибровка и настройки. Вот несколько общих рекомендаций, которые помогут обеспечить надежность и стабильность работы 3D-принтера, когда дело касается резьбы.

• Убедитесь, что принтер и экструдер правильно откалиброваны.
• Установите уровень кровати 3D-принтера.
• Оптимизируйте дизайн, чтобы принтер всегда создавал вертикальные нити.
• Убедитесь, что опоры не заходят внутрь резьбы. В противном случае удалить будет сложно.
• Используйте как минимум 4 вертикальных слоя со стенками 2 мм, чтобы обеспечить более прочную нить.
• Выберите плотность заполнения в соответствии с применением, но ни при каких обстоятельствах не устанавливайте ее ниже 25 %.

Распространенные способы добавления резьбы в детали, напечатанные на 3D-принтере

Существует несколько способов включения резьбы в деталь, напечатанную на 3D-принтере. Лучший выбор зависит от применения и требований проекта. Однако наиболее распространены в отрасли следующие способы.

Печать тем

Прямая печать ниток — один из наиболее эффективных способов включения ниток в дизайн. Это идеальный способ, поскольку он позволяет создавать индивидуальный дизайн и обеспечивает максимальную гибкость для пользователей.

Однако есть и несколько ограничений. Напрямую печатать меньшие диаметры довольно сложно. Точно так же резьба не выдерживает длительных циклов сборки и разборки, поскольку резьба не будет достаточно прочной, чтобы можно было вставить или выкрутить винт.

Более того, прямая печать не является подходящим решением в ситуациях, когда требуется определенное количество копий. В таких случаях производителям либо необходимо иметь дополнительные принтеры. Однако это приводит к увеличению затрат.

Использование вставок для термофиксации

Это отличный вариант, поскольку 3D-печать чаще всего применяется термопластичными и термореактивными материалами.

Для термопластических деталей использование термофиксированных вставок является целесообразным вариантом, поскольку при этом используется сочетание тепла и давления для постоянного добавления резьбы к существующей детали. Процесс крайне простой, но трудоемкий, так как требует обработки паяльником и ожидания остывания детали.

Для термореактивных деталей процесс также включает в себя удерживание вставки клеем. Как и в случае с термореактивными материалами, этот процесс также требует значительного времени, поскольку клею требуется время для застывания перед установкой шурупа.

Сверление и нарезание резьбы вручную

Это один из самых быстрых и экономичных способов добавления нитей в 3D-печатный дизайн. Нити обеспечат отличную фиксацию, а оборудование, необходимое для их обработки, простое и легкодоступное практически во всех мастерских. Однако потоки не будут слишком прочными, и они также могут увеличить общее время выполнения, поскольку сам процесс выполняется вручную.

Комбинация нескольких элементов

Наконец, возможно, наиболее эффективным подходом является использование комбинации методов. Добавьте нити, напечатанные на 3D-принтере в местах с ограниченной доступностью, и использование комбинации вышеупомянутых методов может дать наилучшие результаты. Однако время выполнения также будет большим, поскольку большинство этих методов требуют значительного времени обработки.

RapidDirect:идеальный выбор для резьбы и винтов для 3D-печати

Будь то 3D-печать нитей в изделии или тестирование новой конструкции для конкретного применения. Наличие подходящего партнера-производителя может существенно повлиять на производительность. Поэтому RapidDirect гордится своей долгой и успешной историей предоставления наиболее полных производственных услуг на рынке. Наша опытная команда 3D-печатников обладает всеми новейшими технологиями и опытом работы с обширным списком клиентов по всему миру, чтобы гарантировать стабильность и производительность по наиболее конкурентоспособной цене.

Одна вещь, которая отличает RapidDirect, — это интуитивно понятная платформа онлайн-производства. Здесь есть все, и любой, кто задумывается о запуске нового проекта, должен оценить существующие цены и определиться со стоимостью. Чтобы начать, просто загрузите файлы дизайна и настройте материалы, отделку, количество и многое другое, а затем мгновенно получите расценки или запросите расценки у наших инженеров по продажам.