Las impresiones en 3D son muy versátiles y mucha gente se pregunta si se pueden imprimir en 3D roscas, tornillos, pernos y otros tipos de piezas similares. Después de preguntármelo yo mismo, decidí investigar al respecto y averiguar las respuestas.

Hay muchos detalles que querrás conocer, así que sigue leyendo este artículo para saber más.

¿Puede una impresora 3D imprimir agujeros roscados, agujeros para tornillos y piezas roscadas?

Sí, puede imprimir en 3D orificios roscados, orificios para tornillos y piezas roscadas, siempre que la rosca no sea demasiado fina o delgada. Las roscas más grandes, como las de los tapones de botellas, son bastante fáciles. Otras piezas populares son las tuercas, los pernos, las arandelas, los sistemas de montaje modulares, los tornillos de banco para máquinas, los recipientes roscados e incluso las ruedas dentadas.

Puede utilizar diferentes tipos de tecnología de impresión 3D como FDM, SLA e incluso SLS para crear impresiones 3D roscadas, aunque las más populares son principalmente FDM y SLA.

La impresión 3D SLA o de resina permite obtener detalles mucho más finos con los hilos en comparación con la impresión 3D FDM o de filamento, ya que funciona a resoluciones más altas.

Impresoras 3D como la Ender 3, Dremel Digilab 3D45, o la Elegoo Mars 2 Pro son todas las máquinas que pueden imprimir en 3D los agujeros roscados y piezas roscadas bastante bien. Asegúrese de que está imprimiendo con una buena configuración y un dial en la impresora 3D entonces usted debe ser bueno para ir.

El siguiente vídeo muestra cómo un usuario mecaniza piezas impresas en 3D incrustando un orificio en el modelo y utilizando después un macho de roscar y un mango de roscar de McMaster.

¿Puede la SLA imprimir roscas? Roscado de impresiones en resina

Sí, se pueden imprimir roscas en 3D utilizando impresoras 3D de resina SLA. Es ideal porque proporciona una gran precisión y exactitud con el modelo elegido, pero yo recomendaría utilizar una resina que pueda manejar bien los tornillos. Las resinas de ingeniería o resistentes son excelentes para imprimir en 3D roscas de tornillos que se puedan roscar.

La SLA es una gran opción para diseñar las roscas porque tiene una gran resolución y precisión. Puede imprimir en 3D objetos con resoluciones muy altas, de hasta 10 micras.

Yo recomendaría usar una resina fuerte como Siraya Blu Tough Resin, que proporciona una resistencia y durabilidad asombrosas, perfecta para impresiones de resina de roscado o impresión 3D de objetos roscados.

Cómo roscar piezas impresas en 3D

La fabricación de roscas impresas en 3D es posible mediante el uso de software CAD y el uso de un diseño de rosca incorporado en sus modelos. Un ejemplo sería la herramienta de rosca y la herramienta de bobina en Fusion 360. También puede utilizar un método único llamado trayectoria helicoidal que le permite crear cualquier forma de rosca que desee.

Hilos de impresión 3D en el diseño

Imprimir las roscas es una gran opción, ya que reduce cualquier daño que pudiera producirse al golpear manualmente una pieza impresa en 3D para crear roscas, pero probablemente tendrá que hacer algunas pruebas de ensayo y error para conseguir que el tamaño, las tolerancias y las dimensiones sean lo suficientemente buenos.

La impresión 3D tiene contracción y otros factores involucrados por lo que puede tomar algunas pruebas.

Puede imprimir las roscas de diferentes dimensiones en función de sus necesidades. El uso de un software CAD estándar con herramientas de roscado incorporadas debería permitirle imprimir en 3D una pieza con roscado en su interior.

He aquí cómo imprimir hilos en TinkerCAD.

Primero debes crear una cuenta en TinkerCAD, luego ir a "Crear nuevo diseño" y verás esta pantalla. Fíjate en el lado derecho donde muestra "Formas básicas" y haz clic en ella para ver un menú desplegable con muchas otras partes de diseño incorporadas para importar.

Más tarde importé un cubo al Plano de Trabajo para utilizarlo como objeto y crear un hilo dentro de él.

En el menú desplegable, desplácese hasta la parte inferior y seleccione "Generadores de formas"

En el menú "Generadores de formas", encontrará la pieza de rosca métrica ISO que puede arrastrar y soltar en el Plano de trabajo.

Cuando selecciones el hilo, aparecerán un montón de parámetros en los que puedes ajustar el hilo a tu gusto. También puedes cambiar la longitud, la anchura y la altura haciendo clic y arrastrando los pequeños recuadros dentro del objeto.

Así es como se ve cuando importas un cubo como "Sólido" y mueves el hilo dentro del cubo después de seleccionarlo como "Agujero". Puedes simplemente arrastrar el hilo para moverlo y usar la flecha superior para subir o bajar la altura.

Una vez que el objeto está diseñado como quieres, puedes seleccionar el botón "Exportar" para dejarlo listo para la impresión 3D.

Puede elegir entre los formatos .OBJ, .STL que son los estándares utilizados para la impresión 3D.

Después de descargar el diseño del cubo roscado, lo importé al slicer. Abajo puedes ver el diseño importado a Cura para la impresión con filamento y a Lychee Slicer para la impresión con resina.

Ese es el proceso para TinkerCAD.

Si quieres conocer el proceso para hacerlo en un software más avanzado como Fusion 360, echa un vistazo al siguiente vídeo de CNC Kitchen sobre tres formas de crear roscas impresas en 3D.

Insertos roscados a presión o termofijados

Esta técnica de impresión de roscas en piezas 3D es muy sencilla. Una vez impresa la pieza, los insertos a presión se colocan en la cavidad personalizada.

De forma similar a los insertos a presión, también puede utilizar algo como tuercas hexagonales con calor para empujar e insertar sus roscas directamente en su impresión 3D, donde hay un orificio empotrado diseñado.

Puede que sea posible hacerlo sin un agujero empotrado, pero se necesitaría más calor y fuerza para atravesar el plástico. La gente suele utilizar algo parecido a un soldador y lo calienta hasta la temperatura de fusión del plástico que están utilizando.

En cuestión de segundos, debe hundirse en su impresión 3D para crear un hilo insertado encantador que usted puede poner a utilizar. Debería funcionar bien con todo tipo de filamento como PLA, ABS, PETG, Nylon & PC.

¿Son resistentes los hilos impresos en 3D?

Los hilos impresos en 3D son resistentes cuando se imprimen en 3D con materiales resistentes, como resina de ingeniería o filamento ABS/Nylon. Los hilos impresos en 3D con PLA deberían aguantar bien y ser duraderos para fines funcionales. Si utiliza resina normal o filamento quebradizo, los hilos impresos en 3D podrían no ser resistentes.

CNC Kitchen hizo un video probando cuan fuertes son los insertos roscados en comparación con las roscas impresas en 3D, así que definitivamente echa un vistazo a eso para una respuesta más completa.

Otro factor cuando se trata de hilos impresos en 3D es la orientación con la que se imprimen los objetos.

Los tornillos impresos en 3D horizontalmente con soportes pueden considerarse más resistentes en comparación con los tornillos impresos en 3D verticalmente. El vídeo siguiente muestra algunas pruebas en diferentes orientaciones cuando se trata de tornillos y roscas impresos en 3D.

Examina las pruebas de resistencia, el diseño del tornillo y las propias roscas, el nivel de tensión que puede soportar e incluso una prueba de torsión.

¿Se puede atornillar en plástico impreso en 3D?

Sí, se puede atornillar en plástico impreso en 3D, pero hay que hacerlo con cuidado para no agrietar o fundir el plástico. Es importante utilizar el tipo adecuado de broca y asegurarse de que la velocidad del taladro no genere demasiado calor, lo que puede tener un efecto negativo en el plástico, especialmente en el PLA.

Se dice que atornillar en plástico ABS es mucho más fácil que con otros filamentos. El plástico ABS es menos quebradizo y también tiene un punto de fusión elevado.

Si tienes algunos conocimientos básicos de diseño, deberías poder incorporar un agujero dentro de la impresión para no tener que taladrar un agujero en el modelo. Un agujero taladrado no sería tan duradero como un agujero incorporado en el modelo.

Es una buena práctica imprimir el agujero durante la impresión del modelo. Si comparo el agujero impreso y el agujero taladrado, el agujero impreso es más fiable y resistente.

Bueno, la perforación puede causar daños a toda la arquitectura. Aquí tengo algunos de los consejos útiles para perforar el agujero en el plástico 3D con precisión sin dañar la arquitectura:

Perforar perpendicularmente

El plástico impreso tiene diferentes capas. Taladrar en el plástico impreso en la dirección equivocada provocará la rotura de las capas. Mientras investigaba sobre este problema, descubrí que deberíamos utilizar la taladradora perpendicularmente para hacer el agujero sin dañar la arquitectura.

Taladre la pieza en caliente

Calentar el punto de perforación antes de atornillarlo reducirá la dureza y fragilidad de ese punto. Esta técnica debería ayudar a evitar grietas en tus impresiones 3D.

Puede utilizar un secador de pelo para este fin, pero procure no aumentar la temperatura hasta el punto de que empiece a ablandarse demasiado, sobre todo con el PLA, ya que tiene una resistencia al calor bastante baja.

Cómo incrustar tuercas en impresiones 3D

Es posible incrustar tuercas en tus impresiones 3D principalmente diseñando tu modelo para poder encajar una tuerca cautiva en una zona empotrada. Un ejemplo de esto es de un modelo de Thingiverse llamado Accessible Wade's Extruder, que requiere bastantes tornillos, tuercas y piezas para montarlo.

Tiene zonas empotradas en el modelo para que los tornillos y las tuercas encajen mejor.

Otro diseño mucho más complejo que tiene varias áreas hexagonales empotradas para encajar tuercas cautivas es The Gryphon (Foam Dart Blaster) de Thingiverse. El diseñador de este modelo requiere muchos tornillos M2 & M3, así como tuercas M3 y mucho más.

Puedes conseguir un montón de diseños ya hechos en diferentes plataformas en línea, como Thingiverse y MyMiniFactory, donde los diseñadores ya han incrustado tuercas en las impresiones 3D.

Para más detalles, vea el vídeo que figura a continuación.

Cómo arreglar roscas de impresoras 3D que no encajan

Para arreglar roscas de impresoras 3D que no encajan, necesitas calibrar los pasos de tu extrusora cuidadosamente para que tu extrusora esté extruyendo la cantidad correcta de material. También puedes calibrar y ajustar tu multiplicador de extrusión para ayudar a obtener un flujo más preciso para una buena tolerancia. Una extrusión excesiva causará problemas aquí.

Echa un vistazo a mi artículo sobre 5 formas de solucionar la sobreextrusión en tus impresiones 3D.