3D-Drucke sind sehr vielseitig, und viele Leute fragen sich, ob man Gewinde, Schrauben, Bolzen und andere ähnliche Teile in 3D drucken kann. Nachdem ich mich selbst darüber gewundert hatte, beschloss ich, mich damit zu befassen und einige Nachforschungen anzustellen, um die Antworten herauszufinden.

Es gibt eine Menge Details, die Sie wissen wollen, also lesen Sie weiter in diesem Artikel für mehr.

Kann ein 3D-Drucker Gewindelöcher, Schraubenlöcher und Teile mit Gewinde drucken?

Ja, Sie können Gewindelöcher, Schraubenlöcher und Gewindeteile in 3D drucken, solange das Gewinde nicht zu fein oder zu dünn ist. Größere Gewinde wie bei Flaschendeckeln sind ziemlich einfach. Andere beliebte Teile sind Muttern, Bolzen, Unterlegscheiben, modulare Befestigungssysteme, Maschinenschraubstöcke, Behälter mit Gewinde und sogar Daumenräder.

Sie können verschiedene Arten von 3D-Drucktechnologien wie FDM, SLA und sogar SLS verwenden, um 3D-Drucke mit Gewinde zu erstellen, wobei FDM und SLA am beliebtesten sind.

Mit dem SLA- oder Harz-3D-Druck können Sie im Vergleich zum FDM- oder Filament-3D-Druck viel feinere Details mit den Gewinden erzielen, da er mit höheren Auflösungen arbeitet.

3D-Drucker wie der Ender 3, der Dremel Digilab 3D45 oder der Elegoo Mars 2 Pro sind allesamt Geräte, mit denen sich Gewindelöcher und Gewindeteile recht gut drucken lassen. Stellen Sie sicher, dass Sie mit guten Einstellungen und einem gut eingestellten 3D-Drucker drucken, dann sollten Sie gut zurechtkommen.

Das folgende Video zeigt, wie ein Benutzer 3D-gedruckte Teile mit einem Gewindebohrer und einem Gewindebohrergriff von McMaster bearbeitet.

Kann SLA Gewinde drucken? Gewindeschneiden von Harzdrucken

Ja, Sie können Gewinde mit SLA-Harz-3D-Druckern drucken. Das ist ideal, weil es eine hohe Präzision und Genauigkeit mit dem gewählten Modell bietet, aber ich würde empfehlen, ein Harz zu verwenden, das gut mit Schrauben umgehen kann. Technische oder zähe Harze eignen sich hervorragend für den 3D-Druck von Gewinden, die mit einem Gewinde versehen werden können.

SLA eignet sich hervorragend für die Gestaltung von Gewinden, da es eine hohe Auflösung und Präzision bietet. 3D-Druckobjekte können mit einer sehr hohen Auflösung von bis zu 10 Mikrometern gedruckt werden.

Ich würde empfehlen, ein starkes Harz wie Siraya Blu Tough Resin zu verwenden, das eine erstaunliche Festigkeit und Haltbarkeit bietet und sich perfekt für das Gewindeschneiden von Harzdrucken oder 3D-Drucken von Objekten mit Gewinde eignet.

Gewindeschneiden von 3D-gedruckten Teilen

Die Herstellung von 3D-gedruckten Gewinden ist mit Hilfe von CAD-Software und einem integrierten Gewindedesign in Ihren Modellen möglich, z. B. mit dem Gewindewerkzeug und dem Spulenwerkzeug in Fusion 360. Sie können auch eine einzigartige Methode, den sogenannten spiralförmigen Pfad, verwenden, mit dem Sie jede beliebige Gewindeform erstellen können.

3D-Druckgewinde im Design

Das Drucken der Gewinde ist eine großartige Option, da es die Schäden reduziert, die beim manuellen Gewindeschneiden an einem 3D-gedruckten Teil entstehen könnten. Allerdings müssen Sie wahrscheinlich einige Versuche unternehmen, um die Größe, Toleranzen und Abmessungen gut genug zu bestimmen.

Da beim 3D-Druck Schrumpfung und andere Faktoren eine Rolle spielen, kann es einige Tests erfordern.

Mit einer Standard-CAD-Software, die über ein integriertes Gewindewerkzeug verfügt, sollten Sie in der Lage sein, ein Teil mit Innengewinde in 3D zu drucken.

Hier erfahren Sie, wie Sie Gewinde in TinkerCAD drucken können.

Zuerst müssen Sie einen TinkerCAD-Account erstellen, dann gehen Sie zu "Create new design" und Sie sehen diesen Bildschirm. Schauen Sie sich die rechte Seite an, wo "Basic Shapes" angezeigt wird, und klicken Sie darauf, um ein Dropdown-Menü mit vielen anderen eingebauten Designteilen zum Importieren zu erhalten.

Später habe ich einen Würfel in die Workplane importiert, um ihn als Objekt zum Erstellen eines Threads zu verwenden.

Scrollen Sie im Dropdown-Menü nach unten und wählen Sie "Shape Generators".

Im Menü "Shape Generators" finden Sie das metrische ISO-Gewindeteil, das Sie per Drag & Drop in die Workplane ziehen können.

Wenn Sie den Faden auswählen, werden viele Parameter angezeigt, mit denen Sie den Faden nach Ihren Wünschen anpassen können. Sie können auch die Länge, Breite und Höhe ändern, indem Sie die kleinen Kästchen innerhalb des Objekts anklicken und ziehen.

So sieht es aus, wenn Sie einen Würfel als "Solid" importieren und das Gewinde in den Würfel bewegen, nachdem Sie es als "Hole" ausgewählt haben. Sie können das Gewinde einfach ziehen, um es zu verschieben, und den oberen Pfeil verwenden, um die Höhe zu erhöhen oder zu verringern.

Sobald das Objekt nach Ihren Wünschen gestaltet ist, können Sie die Schaltfläche "Exportieren" wählen, um es für den 3D-Druck vorzubereiten.

Sie können zwischen den Formaten .OBJ und .STL wählen, die als Standard für den 3D-Druck verwendet werden.

Nachdem ich das Design des Gewindewürfels heruntergeladen hatte, importierte ich es in den Slicer. Unten sehen Sie das Design, das in Cura für den Filamentdruck und in den Lychee Slicer für den Harzdruck importiert wurde.

Das ist der Prozess für TinkerCAD.

Wenn Sie wissen möchten, wie Sie dies in einer fortschrittlicheren Software wie Fusion 360 bewerkstelligen können, sehen Sie sich das folgende Video von CNC Kitchen über drei Möglichkeiten an, 3D-gedruckte Gewinde zu erstellen.

Gewindeinsätze zum Einpressen oder Thermofixieren

Diese Technik zum Drucken von Gewinden auf 3D-Teile ist sehr einfach: Sobald das Teil gedruckt ist, werden die Einpresseinsätze in die benutzerdefinierte Kavität eingesetzt.

Ähnlich wie bei Einpresseinsätzen können Sie auch so etwas wie Sechskantmuttern mit Hitze verwenden, um Ihre Gewinde direkt in Ihren 3D-Druck zu drücken und einzufügen, wo es eine vorgesehene vertiefte Bohrung gibt.

Es könnte möglich sein, dies ohne ein ausgespartes Loch zu tun, aber es würde mehr Hitze und Kraft erfordern, um durch den Kunststoff zu kommen. Die Leute benutzen normalerweise so etwas wie einen Lötkolben und erhitzen ihn auf die Schmelztemperatur des Kunststoffs, den sie verwenden.

Innerhalb von Sekunden sollte es in Ihren 3D-Druck eindringen und einen schönen Faden erzeugen, den Sie verwenden können. Es sollte mit allen Arten von Filamenten wie PLA, ABS, PETG, Nylon & PC funktionieren.

Sind 3D-gedruckte Fäden stark?

3D-gedruckte Fäden sind stark, wenn sie aus starken Materialien wie zähem Kunstharz oder ABS/Nylon-Filament gedruckt werden. 3D-gedruckte Fäden aus PLA sollten gut halten und für funktionale Zwecke haltbar sein. Wenn Sie normales Kunstharz oder brüchiges Filament verwenden, sind die 3D-gedruckten Fäden möglicherweise nicht stark.

CNC Kitchen hat in einem Video getestet, wie stark Gewindeeinsätze im Vergleich zu 3D-gedruckten Gewinden sind, also schauen Sie sich das unbedingt an, um eine gründlichere Antwort zu erhalten.

Ein weiterer Faktor bei 3D-gedruckten Gewinden ist die Ausrichtung, in der Sie die Objekte drucken.

Horizontal gedruckte 3D-Schrauben mit Stützen können im Vergleich zu vertikal gedruckten Schrauben als stärker angesehen werden. Das folgende Video zeigt einige Tests zu verschiedenen Ausrichtungen, wenn es um 3D-Druckbolzen und Gewinde geht.

Dabei werden Festigkeitsprüfungen, die Konstruktion der Schraube und des Gewindes selbst, die Belastbarkeit und sogar ein Drehmomenttest durchgeführt.

Kann man in 3D-gedruckten Kunststoff schrauben?

Ja, man kann in 3D-gedruckten Kunststoff schrauben, aber man muss dabei vorsichtig vorgehen, damit der Kunststoff nicht reißt oder schmilzt. Es ist wichtig, den richtigen Bohrer zu verwenden und sicherzustellen, dass die Geschwindigkeit des Bohrers nicht zu viel Hitze erzeugt, was sich negativ auf den Kunststoff auswirken kann, insbesondere auf PLA.

Das Einschrauben in ABS-Kunststoff soll viel einfacher sein als bei anderen Filamenten. ABS-Kunststoff ist weniger spröde und hat außerdem einen hohen Schmelzpunkt.

Wenn Sie über grundlegende Designfähigkeiten verfügen, sollten Sie in der Lage sein, ein Loch in den Druck zu integrieren, so dass Sie kein Loch in das Modell bohren müssen. Ein gebohrtes Loch wäre nicht so haltbar wie ein Loch, das in das Modell eingebaut ist.

Wenn ich das gedruckte Loch mit dem gebohrten Loch vergleiche, ist das gedruckte Loch zuverlässiger und stabiler.

Hier habe ich einige nützliche Tipps für das Bohren von Löchern in 3D-Kunststoff, ohne die Architektur zu beschädigen:

Senkrechtes Bohren

Der gedruckte Kunststoff hat verschiedene Schichten. Wenn man in den gedruckten Kunststoff in der falschen Richtung bohrt, werden die Schichten aufgespalten. Bei der Suche nach diesem Problem habe ich herausgefunden, dass man die Bohrmaschine senkrecht einsetzen sollte, um das Loch zu bohren, ohne die Architektur zu beschädigen.

Bohren des Teils im warmen Zustand

Das Erwärmen der Bohrstelle vor dem Einschrauben verringert die Härte und Sprödigkeit der Bohrstelle. Diese Technik sollte dazu beitragen, Risse in Ihren 3D-Drucken zu vermeiden.

Sie können zu diesem Zweck einen Haartrockner verwenden, aber versuchen Sie, die Temperatur nicht so weit zu erhöhen, dass das Material zu sehr aufweicht, insbesondere bei PLA, da es eine relativ geringe Hitzebeständigkeit aufweist.

Wie man Nüsse in 3D-Drucke einbettet

Es ist möglich, Muttern in Ihre 3D-Drucke einzubetten, indem Sie Ihr Modell so gestalten, dass eine unverlierbare Mutter in einen ausgesparten Bereich passt. Ein Beispiel dafür ist ein Thingiverse-Modell namens Accessible Wade's Extruder, für dessen Zusammenbau eine ganze Reihe von Schrauben, Muttern und Teilen erforderlich sind.

Das Modell ist mit Aussparungen versehen, in die Schrauben und Muttern besser passen.

Ein anderes, viel komplexeres Design mit mehreren vertieften Sechskantbereichen für unverlierbare Muttern ist The Gryphon (Foam Dart Blaster) von Thingiverse. Der Designer dieses Modells benötigt viele M2 & M3 Schrauben, sowie M3 Muttern und vieles mehr.

Auf verschiedenen Online-Plattformen wie Thingiverse und MyMiniFactory finden Sie zahlreiche fertige Designs, bei denen die Designer bereits Nüsse in die 3D-Drucke integriert haben.

Weitere Einzelheiten finden Sie in dem nachstehenden Video.

Wie man nicht passende 3D-Druckergewinde repariert

Um 3D-Druckergewinde zu reparieren, die nicht passen, müssen Sie die Stufen Ihres Extruders sorgfältig kalibrieren, damit Ihr Extruder die richtige Materialmenge extrudiert. Sie können auch Ihren Extrusionsmultiplikator kalibrieren und anpassen, um eine genauere Durchflussrate für eine gute Toleranz zu erhalten. Eine Überextrusion führt hier zu Problemen.

Lesen Sie meinen Artikel über 5 Möglichkeiten, wie Sie die Überextrusion bei Ihren 3D-Drucken beheben können.