3D-tulosteet ovat hyvin monipuolisia, ja monet ihmettelevät, voiko kierteitä, ruuveja, pultteja ja muita vastaavia osia tulostaa 3D-tulostimella. Ihmettyäni tätä itse päätin tutkia asiaa ja tehdä tutkimusta saadakseni vastaukset selville.

On paljon yksityiskohtia, jotka haluat tietää, joten jatka lukemista tämän artikkelin läpi saadaksesi lisätietoja.

Voiko 3D-tulostimella tulostaa kierteitettyjä reikiä, ruuvinreikiä ja leikattuja osia?

Kyllä, voit 3D-tulostaa kierteitettyjä reikiä, ruuvinreikiä ja kierteitettyjä osia, kunhan kierre ei ole liian hieno tai ohut. Suuremmat kierteet, kuten pullonkorkit, ovat melko helppoja. Muita suosittuja osia ovat mutterit, pultit, aluslevyt, modulaariset kiinnitysjärjestelmät, konevisiirit, kierteelliset astiat ja jopa peukalopyörät.

Voit käyttää erilaisia 3D-tulostustekniikoita, kuten FDM-, SLA- ja jopa SLS-tekniikoita, kierteitettyjen 3D-tulosteiden luomiseen, vaikka suosituimpia ovatkin pääasiassa FDM ja SLA.

SLA- tai hartsi-3D-tulostuksen avulla voit saada paljon hienompia yksityiskohtia kierteillä verrattuna FDM- tai filamentti-3D-tulostukseen, koska se toimii suuremmilla resoluutioilla.

3D-tulostimet, kuten Ender 3, Dremel Digilab 3D45 tai Elegoo Mars 2 Pro, ovat kaikki koneita, joilla voi 3D-tulostaa kierteitettyjä reikiä ja kierteitettyjä osia melko hyvin. Varmista, että tulostat hyvillä asetuksilla ja 3D-tulostimella, niin sinun pitäisi olla hyvä toimia.

Alla olevalla videolla näytetään, miten eräs käyttäjä napauttaa 3D-tulostettuja osia upottamalla reiän malliin ja käyttämällä sitten McMasterin hanaa ja hanakahvatyökalua.

Voiko SLA tulostaa kierteet? Tapping Resin Prints (hartsitulosteet)

Kyllä, voit 3D-tulostaa kierteet SLA-hartsilla 3D-tulostimilla. Se on ihanteellinen, koska se tarjoaa suurta tarkkuutta ja tarkkuutta valitsemallasi mallilla, mutta suosittelen käyttämään hartsia, joka kestää ruuveja hyvin. Tekniset tai sitkeät hartsit ovat erinomaisia ruuvikierteiden 3D-tulostamiseen, joita voidaan kierteittää.

SLA on erinomainen valinta kierteiden suunnitteluun, koska sen resoluutio ja tarkkuus ovat korkeat. Sillä voidaan 3D-tulostaa esineitä erittäin korkealla, jopa 10 mikronin resoluutiolla.

Suosittelen käyttämään vahvaa hartsia, kuten Siraya Blu Tough Resin -hartsia, joka tarjoaa uskomattoman lujuuden ja kestävyyden ja sopii täydellisesti hartsitulosteiden napauttamiseen tai kierteitettyjen esineiden 3D-tulostamiseen.

Kuinka kierteittää 3D-tulostetut osat

3D-tulostettujen kierteiden tekeminen on mahdollista käyttämällä CAD-ohjelmistoja ja käyttämällä malleihin sisäänrakennettua kierteiden suunnittelua. Esimerkkinä voidaan mainita Fusion 360:n kierteitystyökalu ja kierretyökalu. Voit myös käyttää ainutlaatuista menetelmää, jota kutsutaan kierteiseksi poluksi ja jonka avulla voit luoda minkä tahansa haluamasi kierteiden muodon.

3D-tulostuslangat suunnittelussa

Kierteiden tulostaminen on hyvä vaihtoehto, sillä se vähentää vaurioita, joita voi aiheutua 3D-tulostetun osan manuaalisesta koputtamisesta kierteiden luomiseksi, mutta sinun on luultavasti tehtävä kokeiluja ja erehdyksiä saadaksesi mitoituksen, toleranssit ja mitat riittävän hyviksi.

3D-tulostukseen liittyy kutistumista ja muita tekijöitä, joten se voi kestää muutaman testin.

Voit tulostaa erikokoisia kierteitä tarpeen mukaan. Käyttämällä tavallista CAD-ohjelmistoa, jossa on kierteitystyökalut, voit tulostaa 3D-tulosteen, jossa on kierteet sisällä.

Näin tulostat kierteet TinkerCADissä.

Ensin haluat luoda TinkerCAD-tilin, sitten menet kohtaan "Luo uusi malli" ja näet tämän näytön. Tarkista oikealta puolelta, missä näkyy "Basic Shapes" ja klikkaa sitä, niin saat pudotusvalikon, jossa on paljon muita sisäänrakennettuja mallinosia tuotavaksi.

Myöhemmin toin kuution työtasoon, jota käytin objektina luodakseni säikeen.

Vieritä pudotusvalikosta alaspäin ja valitse "Shape Generators".

Shape Generators -valikosta löydät metrisen ISO-kierteen osan, jonka voit vetää ja pudottaa työtasoon.

Kun valitset langan, näyttöön tulee runsaasti parametreja, joiden avulla voit säätää langan haluamallasi tavalla. Voit myös muuttaa langan pituutta, leveyttä ja korkeutta napsauttamalla ja vetämällä pieniä laatikoita objektin sisällä.

Tältä se näyttää, kun tuot kuution "Solidina" ja siirrät langan kuutioon sen jälkeen, kun olet valinnut sen "Reiäksi". Voit yksinkertaisesti siirtää lankaa vetämällä sitä ja käyttää ylänuolta korkeuden nostamiseen tai laskemiseen.

Kun olet suunnitellut objektin haluamallasi tavalla, voit valita "Vie"-painikkeen saadaksesi sen valmiiksi 3D-tulostusta varten.

Voit valita .OBJ- ja .STL-muodoista, jotka ovat 3D-tulostuksessa käytettäviä standardeja.

Kun olin ladannut kierteitetyn kuution suunnittelun, toin sen sliceriin. Alla näet suunnittelun, joka on tuotu Curaan filamenttitulostusta varten ja Lychee Sliceriin hartsitulostusta varten.

Tämä on TinkerCADin prosessi.

Jos haluat tietää, miten tämä tehdään edistyneemmällä ohjelmistolla, kuten Fusion 360:llä, katso alla oleva CNC Kitchenin video kolmesta tavasta luoda 3D-tulostettuja kierteitä.

Press-Fit tai Heat Set kierteitetyt istukat

Tämä tekniikka kierteiden tulostamiseksi 3D-osiin on hyvin suoraviivainen. Kun osa on tulostettu, puristussovitetut insertit asetetaan mukautettuun onteloon.

Samoin kuin puristussovitettujen lisäosien kanssa voit käyttää myös esimerkiksi kuusiomuttereita, joissa on lämpöä, jotta voit työntää ja asettaa kierteet suoraan 3D-tulosteeseen, jossa on suunniteltu syvennys.

Tämä on ehkä mahdollista tehdä ilman syvennystä, mutta se vaatisi enemmän lämpöä ja voimaa, jotta muovin läpi pääsisi. Ihmiset käyttävät yleensä jotain juotosrautaa ja lämmittävät sen käytettävän muovin sulamislämpötilaan.

Muutamassa sekunnissa sen pitäisi upota 3D-tulosteeseesi ja luoda ihastuttava lanka, jonka voit käyttää.Sen pitäisi toimia hyvin kaikenlaisten filamenttien, kuten PLA, ABS, PETG, Nylon & PC kanssa.

Ovatko 3D-tulostetut langat vahvoja?

3D-tulostetut langat ovat vahvoja, kun ne on 3D-tulostettu vahvoista materiaaleista, kuten kovasta hartsista tai ABS/Nylon-filamentista. PLA:sta 3D-tulostettujen lankojen pitäisi kestää hyvin ja olla kestäviä toiminnallisiin tarkoituksiin. Jos käytät tavallista hartsia tai haurasta filamenttia, 3D-tulostetut langat eivät välttämättä ole vahvoja.

CNC Kitchen teki videon, jossa testattiin, kuinka vahvoja kierteitetyt insertit ovat verrattuna 3D-tulostettuihin kierteisiin, joten katso ehdottomasti se perusteellisemman vastauksen saamiseksi.

Toinen tekijä 3D-tulostettujen lankojen osalta on suunta, jossa esineet tulostetaan.

Vaakasuoraan 3D-tulostettuja ruuveja, joissa on tukia, voidaan pitää vahvempina kuin pystysuoraan 3D-tulostettuja ruuveja. Alla olevalla videolla näytetään 3D-tulostettujen ruuvien ja kierteiden testausta eri suunnissa.

Siinä tarkastellaan lujuuden testausta, pultin ja kierteiden suunnittelua, pultin kestämää rasitustasoa ja jopa vääntömomenttitestiä.

Voitko ruuvata 3D-tulostettuun muoviin?

Kyllä, voit ruuvata 3D-tulostettuun muoviin, mutta se on tehtävä varovasti, jotta muovi ei halkeile tai sula. On tärkeää käyttää oikeanlaista poranterää ja varmistaa, että poran nopeus ei aiheuta liikaa lämpöä, joka voi vaikuttaa negatiivisesti muoviin, erityisesti PLA:han.

ABS-muovin ruuvin ruuvaus on kuulemma paljon helpompaa kuin muiden filamenttien. ABS-muovi on vähemmän haurasta ja sillä on myös korkea sulamispiste.

Jos sinulla on jonkin verran perussuunnittelutaitoja, sinun pitäisi pystyä sisällyttämään reikä tulosteeseen, jotta sinun ei tarvitsisi porata reikää malliin. Porattu reikä ei olisi yhtä kestävä kuin malliin sisäänrakennettu reikä.

On hyvä käytäntö tulostaa reikä mallin tulostuksen aikana. Jos vertaan tulostettua reikää ja porattua reikää, tulostettu reikä on luotettavampi ja vahvempi.

No, poraaminen voi vahingoittaa koko arkkitehtuuria. Tässä on joitakin hyödyllisiä vinkkejä, joiden avulla voit porata reiän 3D-muoviin tarkasti vahingoittamatta arkkitehtuuria:

Poraa kohtisuoraan

Tulostetussa muovissa on eri kerroksia. Jos tulostettuun muoviin porataan väärään suuntaan, kerrokset halkeilevat. Tätä ongelmaa tutkiessani havaitsin, että porakonetta pitäisi käyttää kohtisuoraan, jotta reikä voidaan tehdä arkkitehtuuria vahingoittamatta.

Poraa osa lämpimänä

Porauskohdan lämmittäminen ennen ruuvaamista vähentää sen kovuutta ja haurautta. Tämän tekniikan pitäisi auttaa estämään 3D-tulosteiden halkeilua.

Voit käyttää tähän tarkoitukseen hiustenkuivaajaa, mutta yritä olla nostamatta lämpötilaa niin korkeaksi, että se alkaa pehmentyä liikaa, erityisesti PLA:n kohdalla, koska sen lämmönkestävyys on melko alhainen.

Kuinka upottaa pähkinöitä 3D-tulosteisiin

On mahdollista upottaa mutterit 3D-tulosteisiin lähinnä suunnittelemalla mallisi niin, että siihen mahtuu kiinnitettävä mutteri syvennykseen. Esimerkki tästä on Thingiverse-mallista nimeltä Accessible Wade's Extruder, jonka kokoamiseen tarvitaan melko paljon ruuveja, muttereita ja osia.

Malliin on rakennettu syvennyksiä, jotta ruuvit ja mutterit mahtuvat paremmin sisään.

Toinen paljon monimutkaisempi malli, jossa on useita upotettuja kuusikulmaisia alueita, joihin kiinnitettävät mutterit sopivat, on The Gryphon (Foam Dart Blaster) Thingiversestä. Tämän mallin suunnittelija tarvitsee monia M2 & M3-ruuveja sekä M3-muttereita ja paljon muuta.

Voit saada runsaasti valmiita malleja eri verkkoalustoilta, kuten Thingiverse ja MyMiniFactory, joissa suunnittelijat ovat jo upottaneet pähkinöitä 3D-tulosteisiin.

Katso lisätietoja alla olevalta videolta.

Miten korjata 3D-tulostimen kierteet, jotka eivät sovi paikalleen?

Korjataksesi 3D-tulostimen kierteet, jotka eivät sovi, sinun on kalibroitava ekstruuderin vaiheet huolellisesti, jotta ekstruuderi ekstruudoi oikean määrän materiaalia. Voit myös kalibroida ja säätää ekstruusiokertoimen, jotta saat tarkemman virtausnopeuden hyvää toleranssia varten. Liiallinen ekstruusio aiheuttaa tässä ongelmia.

Tutustu artikkeliini 5 tapaa korjata liiallinen ekstruusio 3D-tulosteissasi.