As impressões 3D são muito versáteis e muitas pessoas perguntam-se se é possível imprimir em 3D roscas, parafusos, cavilhas e outros tipos de peças semelhantes.

Há muitos pormenores que vai querer saber, por isso continue a ler este artigo para saber mais.

Uma impressora 3D pode imprimir orifícios roscados, orifícios para parafusos e peças roscadas?

Sim, é possível imprimir em 3D orifícios roscados, orifícios de parafusos e peças roscadas, desde que a rosca não seja demasiado fina ou fina. As roscas maiores, como as das tampas de garrafas, são bastante fáceis. Outras peças populares são porcas, parafusos, anilhas, sistemas de montagem modulares, tornos de máquina, recipientes roscados e até rodas de polegar.

Pode utilizar diferentes tipos de tecnologia de impressão 3D, como FDM, SLA e até SLS para criar impressões 3D com rosca, embora as mais populares sejam principalmente FDM e SLA.

A impressão 3D em SLA ou resina permite obter detalhes muito mais finos com as roscas em comparação com a impressão 3D em FDM ou filamento, uma vez que funciona com resoluções mais elevadas.

Impressoras 3D como a Ender 3, a Dremel Digilab 3D45 ou a Elegoo Mars 2 Pro são máquinas que podem imprimir orifícios roscados e peças roscadas muito bem.

O vídeo abaixo mostra como um utilizador abre uma torneira em peças impressas em 3D, inserindo um orifício no modelo e utilizando depois uma ferramenta de torneira e um punho de torneira da McMaster.

A SLA pode imprimir roscas? Impressões de resina com rosca

Sim, é possível imprimir roscas em 3D utilizando impressoras 3D de resina SLA. É ideal porque proporciona uma elevada precisão e exactidão com o modelo escolhido, mas recomendo a utilização de uma resina que possa lidar bem com parafusos. As resinas de engenharia ou resistentes são óptimas para imprimir em 3D roscas de parafusos que possam ser roscadas.

A SLA é uma óptima escolha para a concepção das roscas porque tem uma elevada resolução e precisão. Pode imprimir objectos em 3D com resoluções muito elevadas, até 10 microns.

Recomendo a utilização de uma resina forte como a Siraya Blu Tough Resin, que proporciona uma resistência e durabilidade incríveis, perfeita para impressões em resina ou para a impressão 3D de objectos roscados.

Como enroscar peças impressas em 3D

É possível fazer roscas impressas em 3D utilizando software CAD e utilizando um desenho de rosca incorporado nos seus modelos. Um exemplo seria a ferramenta de rosca e a ferramenta de bobina no Fusion 360. Também pode utilizar um método único chamado caminho helicoidal, que lhe permite criar qualquer forma de rosca que deseje.

Fios de impressão 3D no design

Imprimir as roscas é uma óptima opção, uma vez que reduz quaisquer danos que possam ocorrer ao bater manualmente numa peça impressa em 3D para criar roscas, mas provavelmente terá de fazer algumas tentativas e erros para obter o tamanho, as tolerâncias e as dimensões suficientemente boas.

A impressão 3D tem encolhimento e outros factores envolvidos, pelo que podem ser necessários alguns testes.

A utilização de um software CAD normal com ferramentas de roscagem incorporadas deve permitir-lhe imprimir em 3D uma peça com roscagem no interior.

Eis como imprimir linhas no TinkerCAD.

Em primeiro lugar, deve criar uma conta no TinkerCAD e, em seguida, ir a "Create new design" (Criar novo desenho) e verá este ecrã. Verifique o lado direito onde aparece "Basic Shapes" (Formas básicas) e clique nele para ver um menu pendente com muitas outras peças de desenho incorporadas para importar.

Mais tarde, importei um cubo para o plano de trabalho para o utilizar como objecto para criar uma linha.

No menu pendente, desloque-se para a parte inferior e seleccione "Geradores de formas"

No menu "Geradores de formas", encontra a peça de rosca métrica ISO que pode arrastar e largar no plano de trabalho.

Quando selecciona a linha, aparecem vários parâmetros onde pode ajustar a linha de acordo com o seu desejo. Também pode alterar o comprimento, a largura e a altura, clicando e arrastando as pequenas caixas dentro do objecto.

Eis o aspecto quando importa um cubo como "Sólido" e move a linha para o cubo depois de a seleccionar como "Furo". Pode simplesmente arrastar a linha para a mover e utilizar a seta superior para aumentar ou diminuir a altura.

Quando o objecto estiver desenhado como pretende, pode seleccionar o botão "Exportar" para o preparar para a impressão 3D.

Pode escolher entre os formatos .OBJ, .STL, que são os formatos padrão utilizados para a impressão 3D.

Depois de descarregar o desenho do cubo roscado, importei-o para o slicer. Abaixo pode ver o desenho importado para o Cura para impressão de filamentos e para o Lychee Slicer para impressão em resina.

Este é o processo para o TinkerCAD.

Se quiser conhecer o processo para fazer isto num software mais avançado como o Fusion 360, veja o vídeo abaixo da CNC Kitchen sobre três formas de criar fios impressos em 3D.

Insertos roscados de encaixe por pressão ou por calor

Esta técnica de impressão de roscas em peças 3D é muito simples: uma vez impressa a peça, os insertos de encaixe por pressão são colocados na cavidade personalizada.

À semelhança das inserções de encaixe por pressão, também pode utilizar algo como porcas hexagonais com calor para empurrar e inserir as suas roscas directamente na sua impressão 3D, onde existe um orifício rebaixado concebido.

Talvez seja possível fazê-lo sem um orifício rebaixado, mas seria necessário mais calor e força para atravessar o plástico. Normalmente, as pessoas utilizam algo como um ferro de soldar e aquecem-no até à temperatura de fusão do plástico que estão a utilizar.

Em segundos, deve afundar-se na sua impressão 3D para criar um belo fio inserido que pode utilizar. Deve funcionar bem com todos os tipos de filamentos, tais como PLA, ABS, PETG, Nylon & PC.

Os fios impressos em 3D são fortes?

As linhas impressas em 3D são fortes quando são impressas em 3D a partir de materiais fortes como resina resistente/engenharia ou filamento ABS/Nylon. As linhas impressas em PLA 3D devem aguentar-se bem e ser duráveis para fins funcionais. Se utilizar resina normal ou filamento frágil, as linhas impressas em 3D podem não ser fortes.

A CNC Kitchen fez um vídeo em que testou a resistência das inserções roscadas em comparação com as roscas impressas em 3D, por isso, veja-o para obter uma resposta mais completa.

Outro factor no que diz respeito às roscas impressas em 3D é a orientação em que os objectos são impressos.

Os parafusos impressos em 3D na horizontal com suportes podem ser considerados mais fortes em comparação com os parafusos impressos em 3D na vertical. O vídeo abaixo mostra alguns testes em diferentes orientações quando se trata de parafusos e roscas de impressão 3D.

São analisados os testes de resistência, a concepção do parafuso e das próprias roscas, o nível de tensão que pode suportar e até um teste de binário.

É possível aparafusar em plástico impresso em 3D?

É importante utilizar o tipo certo de broca e garantir que a velocidade da broca não cria demasiado calor, o que pode ter um efeito negativo no plástico, especialmente no PLA.

O plástico ABS é muito mais fácil de aparafusar do que outros filamentos, é menos frágil e tem um ponto de fusão elevado.

Se tiver alguns conhecimentos básicos de design, deve ser capaz de incorporar um orifício na impressão, de modo a não ter de fazer um orifício no modelo. Um orifício feito com um berbequim não seria tão durável como um orifício incorporado no modelo.

É uma boa prática imprimir o orifício durante a impressão do modelo. Se comparar o orifício impresso com o orifício perfurado, o orifício impresso é mais fiável e resistente.

Aqui estão algumas das dicas úteis para fazer o furo no plástico 3D com precisão sem danificar a arquitectura:

Perfurar perpendicularmente

O plástico impresso tem diferentes camadas. Perfurar o plástico impresso na direcção errada resultará na divisão das camadas. Ao pesquisar este problema, descobri que devemos utilizar a máquina de perfuração perpendicularmente para fazer o furo sem danificar a arquitectura.

Perfurar a peça enquanto está quente

Aquecer o ponto de perfuração antes de o aparafusar reduzirá a dureza e a fragilidade desse ponto. Esta técnica deverá ajudar a evitar fissuras nas suas impressões 3D.

Pode utilizar um secador de cabelo para este efeito, mas tente não aumentar a temperatura ao ponto de começar a amolecer demasiado, especialmente com o PLA, uma vez que este tem uma resistência ao calor bastante baixa.

Como incorporar nozes em impressões 3D

É possível embutir porcas nas impressões 3D, principalmente se o modelo for concebido de forma a poder encaixar uma porca cativa numa área rebaixada. Um exemplo disto é um modelo do Thingiverse chamado Accessible Wade's Extruder, que requer alguns parafusos, porcas e peças para ser montado.

O modelo tem zonas rebaixadas para que os parafusos e as porcas possam encaixar melhor.

Outro modelo muito mais complexo que tem várias áreas hexagonais rebaixadas para encaixar porcas cativas é o Gryphon (Foam Dart Blaster) do Thingiverse. O designer deste modelo precisa de muitos parafusos M2 & M3, bem como porcas M3 e muito mais.

Pode obter muitos desenhos prontos em diferentes plataformas online, como Thingiverse e MyMiniFactory, onde os designers já incorporaram nozes nas impressões 3D.

Para mais pormenores, veja o vídeo abaixo.

Como consertar roscas de impressora 3D que não se encaixam

Para corrigir roscas de impressoras 3D que não encaixam, é necessário calibrar cuidadosamente os passos da sua extrusora para que esta esteja a extrudir a quantidade correcta de material. Também pode calibrar e ajustar o seu multiplicador de extrusão para ajudar a obter um caudal mais preciso para uma boa tolerância. A extrusão excessiva causará problemas aqui.

Veja o meu artigo sobre 5 maneiras de corrigir a sobre-extrusão nas suas impressões 3D.