Ulir, Sekrup, dan Baut yang Dicetak 3D - Apakah Benar-Benar Dapat Bekerja? Bagaimana caranya

Roy Hill 15-08-2023
Roy Hill

Cetak 3D sangat serbaguna dan banyak orang bertanya-tanya, apakah Anda bisa mencetak ulir, sekrup, baut, dan jenis komponen lain yang serupa secara 3D. Setelah bertanya-tanya mengenai hal ini, saya memutuskan untuk mencaritahu tentang hal ini dan melakukan riset untuk mengetahui jawabannya.

Ada banyak detail yang ingin Anda ketahui, jadi teruslah membaca artikel ini untuk mengetahui lebih lanjut.

    Dapatkah Printer 3D Mencetak Lubang Berulir, Lubang Sekrup & Bagian yang Disadap?

    Ya, Anda bisa mencetak lubang ulir, lubang sekrup dan bagian yang disadap secara 3D, selama ulirnya tidak terlalu halus atau tipis. Ulir yang lebih besar seperti pada tutup botol cukup mudah. Komponen populer lainnya adalah mur, baut, ring, sistem dudukan modular, vises mesin, wadah berulir, dan bahkan roda jempol.

    Anda dapat menggunakan berbagai jenis teknologi pencetakan 3D, seperti FDM, SLA, dan bahkan SLS untuk membuat cetakan 3D berulir, meskipun yang paling populer adalah FDM dan SLA.

    Pencetakan 3D SLA atau resin memang memungkinkan Anda mendapatkan detail yang jauh lebih halus dengan utas dibandingkan dengan pencetakan 3D FDM atau filamen, karena beroperasi pada resolusi yang lebih tinggi.

    Printer 3D seperti Ender 3, Dremel Digilab 3D45, atau Elegoo Mars 2 Pro adalah mesin yang dapat mencetak lubang berulir dan bagian yang disadap secara 3D dengan cukup baik. Pastikan Anda mencetak dengan pengaturan yang baik dan printer 3D yang sudah diputar, maka Anda akan siap menggunakannya.

    Video di bawah ini menunjukkan bagaimana seorang pengguna mengetuk bagian cetakan 3D dengan menyematkan lubang di dalam model, kemudian menggunakan alat ketuk dan gagang ketuk dari McMaster.

    Dapatkah SLA Mencetak Benang? Mengetuk Cetakan Resin

    Ya, Anda dapat mencetak ulir 3D menggunakan printer 3D resin SLA. Ini sangat ideal, karena memberikan presisi dan akurasi yang tinggi dengan model yang Anda pilih, tetapi saya sarankan untuk menggunakan resin yang dapat menangani sekrup dengan baik. Resin teknik atau resin tangguh sangat bagus untuk ulir sekrup pencetakan 3D yang dapat diketuk.

    SLA adalah pilihan yang tepat untuk mendesain ulir karena memiliki resolusi dan presisi yang tinggi, dan dapat mencetak objek 3D dengan resolusi yang sangat tinggi hingga 10 mikron.

    Saya merekomendasikan untuk menggunakan resin yang kuat seperti Siraya Blu Tough Resin, yang memberikan kekuatan dan daya tahan yang luar biasa, sempurna untuk cetakan resin tapping atau objek berulir pencetakan 3D.

    Cara Mengulirkan Komponen Cetakan 3D

    Membuat ulir cetak 3D dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak CAD dan menggunakan desain ulir bawaan dalam model Anda. Contohnya adalah alat ulir dan alat koil di Fusion 360. Anda juga dapat menggunakan metode unik yang disebut jalur heliks yang memungkinkan Anda membuat bentuk ulir apa pun yang Anda inginkan.

    Benang Cetak 3D dalam Desain

    Mencetak ulir adalah opsi yang bagus, karena ini mengurangi kerusakan apa pun yang mungkin terjadi akibat mengetuk secara manual bagian cetakan 3D untuk membuat ulir, tetapi Anda mungkin harus melakukan beberapa kali uji-coba untuk mendapatkan ukuran, toleransi, dan dimensi yang cukup baik.

    Pencetakan 3D memiliki penyusutan dan faktor lain yang terlibat, sehingga mungkin diperlukan beberapa kali pengujian.

    Anda dapat mencetak ulir dengan dimensi yang berbeda, tergantung pada kebutuhan Anda. Menggunakan perangkat lunak CAD standar dengan alat bantu penguliran yang ada di dalamnya, akan memungkinkan Anda untuk mencetak bagian dengan ulir di dalamnya secara 3D.

    Berikut ini cara mencetak thread di TinkerCAD.

    Pertama, Anda harus membuat akun TinkerCAD, lalu pergi ke "Buat desain baru" dan Anda akan melihat layar ini. Lihat sisi kanan yang menunjukkan "Bentuk Dasar" dan klik itu untuk menu tarik-turun banyak bagian desain bawaan lainnya untuk diimpor.

    Kemudian, saya mengimpor sebuah kubus ke dalam Workplane untuk digunakan sebagai objek untuk membuat thread di dalamnya.

    Pada menu tarik-turun, gulir ke bagian bawah dan pilih "Shape Generators"

    Dalam menu "Shape Generators", Anda akan menemukan bagian thread metrik ISO yang bisa Anda seret dan jatuhkan ke dalam Workplane.

    Apabila Anda memilih thread, maka akan memunculkan banyak parameter di mana Anda bisa menyesuaikan thread sesuai keinginan Anda. Anda juga bisa mengubah panjang, lebar, dan tinggi dengan cara mengeklik dan menyeret kotak-kotak kecil di dalam objek.

    Berikut ini tampilannya ketika Anda mengimpor kubus sebagai "Solid" dan memindahkan benang ke dalam kubus setelah memilihnya sebagai "Hole". Anda cukup menyeret benang untuk memindahkannya dan menggunakan panah atas untuk menaikkan atau menurunkan ketinggian.

    Setelah objek didesain sesuai keinginan Anda, Anda bisa memilih tombol "Ekspor" untuk menyiapkannya untuk pencetakan 3D.

    Anda dapat memilih dari format .OBJ, .STL yang merupakan standar yang digunakan untuk pencetakan 3D.

    Setelah saya mengunduh desain kubus berulir, saya mengimpornya ke alat pengiris. Di bawah ini, Anda bisa melihat desain yang diimpor ke Cura untuk pencetakan filamen dan Lychee Slicer untuk pencetakan resin.

    Itulah proses untuk TinkerCAD.

    Jika Anda ingin mengetahui proses untuk melakukan hal ini dalam perangkat lunak yang lebih canggih seperti Fusion 360, lihat video di bawah ini oleh CNC Kitchen tentang tiga cara untuk membuat benang cetak 3D.

    Sisipan Berulir Press-Fit atau Heat Set

    Teknik untuk mencetak benang pada komponen 3D ini sangat mudah. Setelah komponen dicetak, sisipan press-fit ditempatkan ke dalam rongga khusus.

    Lihat juga: Cara Menyiapkan BLTouch & CR Touch pada Ender 3 (Pro/V2)

    Serupa dengan sisipan press-fit, Anda juga dapat menggunakan sesuatu seperti mur heksagonal dengan panas untuk mendorong dan memasukkan benang Anda secara langsung ke dalam cetakan 3D, di mana terdapat lubang tersembunyi yang didesain khusus.

    Hal ini dapat dilakukan tanpa lubang tersembunyi, tetapi akan membutuhkan lebih banyak panas dan tenaga untuk menembus plastik. Orang biasanya menggunakan sesuatu seperti besi solder dan memanaskannya hingga mencapai suhu leleh plastik yang mereka gunakan.

    Dalam hitungan detik, benang ini akan meresap ke dalam cetakan 3D Anda untuk menciptakan benang sisipan yang indah yang dapat Anda gunakan. Benang ini akan bekerja dengan baik dengan semua jenis filamen seperti PLA, ABS, PETG, Nilon dan PC.

    Apakah Benang Cetak 3D Kuat?

    Benang cetak 3D kuat jika dicetak 3D dari bahan yang kuat seperti resin tangguh/rekayasa, atau filamen ABS/Nylon. Benang cetak 3D PLA harus tahan dengan baik dan tahan lama untuk tujuan fungsional. Jika Anda menggunakan resin biasa atau filamen rapuh, benang cetak 3D mungkin tidak kuat.

    CNC Kitchen melakukan pengujian video mengenai seberapa kuat sisipan ulir dibandingkan dengan ulir cetak 3D, jadi silakan lihat video tersebut untuk mendapatkan jawaban yang lebih menyeluruh.

    Faktor lain apabila menyangkut benang cetak 3D adalah orientasi Anda mencetak objek.

    Sekrup cetak 3D secara horizontal dengan penyangga dapat dianggap lebih kuat dibandingkan dengan sekrup cetak 3D secara vertikal. Video di bawah ini menunjukkan beberapa pengujian pada orientasi yang berbeda dalam hal baut dan ulir cetak 3D.

    Pengujian ini meliputi pengujian kekuatan, desain baut dan ulirnya, tingkat tekanan yang dapat ditanganinya, dan bahkan uji torsi.

    Dapatkah Anda Mengacaukan Plastik Cetak 3D?

    Ya, Anda dapat mengencangkan sekrup ke dalam plastik cetak 3D, tetapi harus dilakukan dengan hati-hati agar plastik tidak retak atau meleleh. Penting untuk menggunakan jenis mata bor yang tepat dan memastikan kecepatan bor tidak menimbulkan terlalu banyak panas yang dapat berdampak negatif pada plastik, terutama PLA.

    Menyekrup plastik ABS dikatakan jauh lebih mudah daripada filamen lainnya. Plastik ABS tidak terlalu rapuh dan juga memiliki titik leleh yang tinggi.

    Lihat juga: Cara Membersihkan Tempat Tidur Printer 3D Kaca - Ender 3 dan Lainnya

    Jika Anda memiliki keterampilan desain dasar, Anda seyogianya dapat menyatukan lubang di dalam cetakan, sehingga Anda tidak perlu mengebor lubang ke dalam model. Lubang yang dibor, tidak akan tahan lama seperti lubang yang sudah ada di dalam model.

    Ini adalah praktik yang baik untuk mencetak lubang selama pencetakan model. Jika saya membandingkan lubang yang dicetak dan lubang yang dibor, lubang yang dicetak lebih dapat diandalkan dan kuat.

    Nah, pengeboran dapat menyebabkan kerusakan pada seluruh arsitektur. Di sini saya memiliki sebagian saran yang berguna untuk mengebor lubang pada plastik 3D secara akurat tanpa merusak arsitekturnya:

    Bor Secara Tegak Lurus

    Plastik yang dicetak memiliki lapisan yang berbeda-beda, dan mengebor plastik yang dicetak pada arah yang salah, akan menyebabkan terbelahnya lapisan-lapisan tersebut. Sewaktu meneliti masalah ini, saya menemukan bahwa kita harus menggunakan mesin bor secara tegak lurus untuk membuat lubang tanpa merusak arsitekturnya.

    Bor Bagian Selagi Hangat

    Memanaskan titik pengeboran sebelum mengencangkan sekrup ke dalamnya, akan mengurangi kekerasan dan kerapuhan titik tersebut. Teknik ini akan membantu mencegah keretakan pada cetakan 3D Anda.

    Anda dapat menggunakan pengering rambut untuk tujuan ini, tetapi usahakan untuk tidak menaikkan suhu hingga terlalu tinggi hingga mulai melunak, khususnya pada PLA, karena PLA memiliki ketahanan panas yang cukup rendah.

    Cara Menyematkan Kacang dalam Cetakan 3D

    Anda dapat menyematkan mur ke dalam cetakan 3D Anda, terutama dengan mendesain model Anda agar dapat memuat mur penahan di area tersembunyi. Contohnya adalah model Thingiverse yang disebut Accessible Wade's Extruder, yang memerlukan beberapa sekrup, mur dan komponen untuk menyatukannya.

    Model ini memiliki area tersembunyi yang terpasang pada model, sehingga sekrup dan mur dapat dipasang dengan lebih baik.

    Desain lain yang jauh lebih kompleks yang memiliki beberapa area heksagonal tersembunyi agar sesuai dengan mur penahan adalah The Gryphon (Foam Dart Blaster) dari Thingiverse. Perancang model ini membutuhkan banyak sekrup M2 & M3, serta mur M3 dan banyak lagi.

    Anda bisa mendapatkan banyak desain siap pakai pada platform online yang berbeda, seperti Thingiverse dan MyMiniFactory, di mana para perancangnya sudah menyematkan mur pada cetakan 3D.

    Untuk lebih jelasnya, lihat video di bawah ini.

    Cara Memperbaiki Benang Printer 3D yang Tidak Sesuai

    Untuk memperbaiki ulir printer 3D yang tidak pas, Anda perlu mengkalibrasi langkah-langkah ekstruder Anda dengan hati-hati sehingga ekstruder Anda mengekstrusi jumlah bahan yang benar. Anda juga dapat mengkalibrasi dan menyesuaikan pengganda ekstrusi Anda untuk membantu mendapatkan laju aliran yang lebih akurat untuk toleransi yang baik. Ekstrusi yang berlebihan akan menyebabkan masalah di sini.

    Lihat artikel saya tentang 5 Cara Memperbaiki Ekstrusi Berlebih pada Cetakan 3D Anda.

    Roy Hill

    Roy Hill adalah penggemar pencetakan 3D dan guru teknologi yang penuh semangat dengan banyak pengetahuan tentang semua hal yang berkaitan dengan pencetakan 3D. Dengan pengalaman lebih dari 10 tahun di bidangnya, Roy telah menguasai seni desain dan pencetakan 3D, dan telah menjadi ahli dalam tren dan teknologi pencetakan 3D terkini.Roy memegang gelar di bidang teknik mesin dari University of California, Los Angeles (UCLA), dan telah bekerja untuk beberapa perusahaan terkemuka di bidang pencetakan 3D, termasuk MakerBot dan Formlabs. Dia juga telah berkolaborasi dengan berbagai bisnis dan individu untuk membuat produk cetak 3D kustom yang telah merevolusi industri mereka.Selain kecintaannya pada pencetakan 3D, Roy adalah seorang yang rajin bepergian dan penggemar alam luar. Dia menikmati menghabiskan waktu di alam, hiking, dan berkemah bersama keluarganya. Di waktu senggangnya, ia juga membimbing para insinyur muda dan membagikan kekayaan pengetahuannya tentang pencetakan 3D melalui berbagai platform, termasuk blog populernya, 3D Printerly 3D Printing.