3D výtlačky sú veľmi univerzálne a mnoho ľudí zaujíma, či sa dajú 3D tlačiť závity, skrutky, skrutky a iné podobné typy dielov. Po tom, čo som sa nad tým sám zamyslel, som sa rozhodol, že sa na to pozriem a urobím nejaký výskum, aby som zistil odpovede.

Je tu veľa podrobností, ktoré budete chcieť vedieť, takže pokračujte v čítaní tohto článku a dozviete sa viac.

Môže 3D tlačiareň tlačiť diery so závitom, otvory pre skrutky a diely so závitom?

Áno, môžete tlačiť 3D diely so závitmi, otvory pre skrutky a závitové diely, pokiaľ závit nie je príliš jemný alebo tenký. Väčšie závity, ako napríklad na uzáveroch fliaš, sú pomerne jednoduché. Ďalšími obľúbenými dielmi sú matice, skrutky, podložky, modulárne montážne systémy, strojové zveráky, kontajnery so závitom a dokonca aj kolesá s palcom.

Na vytváranie závitových 3D výtlačkov môžete použiť rôzne typy technológií 3D tlače, ako napríklad FDM, SLA a dokonca SLS, hoci najobľúbenejšie sú najmä FDM a SLA.

3D tlač SLA alebo živicová 3D tlač umožňuje získať oveľa jemnejšie detaily vlákien v porovnaní s 3D tlačou FDM alebo filamentovou 3D tlačou, pretože pracuje s vyšším rozlíšením.

3D tlačiarne ako Ender 3, Dremel Digilab 3D45 alebo Elegoo Mars 2 Pro sú zariadenia, ktoré dokážu celkom dobre tlačiť 3D diery so závitom a diely so závitom. Uistite sa, že tlačíte s dobrými nastaveniami a vyladenou 3D tlačiarňou, potom by ste mali byť v pohode.

Video nižšie ukazuje, ako jeden používateľ vyrezáva závity do 3D vytlačených dielov vložením otvoru do modelu a následným použitím závitníka a rukoväte od spoločnosti McMaster.

Môže SLA tlačiť závity? Výtlačky zo živice

Áno, závity môžete 3D tlačiť pomocou 3D tlačiarne s použitím živice SLA. Je to ideálne, pretože poskytuje vysokú presnosť a precíznosť s vybraným modelom, ale odporúčam použiť živicu, ktorá dobre zvláda skrutky. Technické alebo tvrdé živice sú skvelé na 3D tlač závitov skrutiek, ktoré sa dajú naklepávať.

Technológia SLA je skvelou voľbou na navrhovanie závitov, pretože má vysoké rozlíšenie a presnosť. 3D tlač objektov dokáže tlačiť s veľmi vysokým rozlíšením až 10 mikrónov.

Odporúčam použiť silnú živicu, ako je Siraya Blu Tough Resin, ktorá poskytuje úžasnú pevnosť a odolnosť, ideálnu na výtlačky z reziny s ťahom alebo na 3D tlač predmetov so závitom.

Ako navliekať 3D vytlačené diely

Vytváranie 3D tlačených závitov je možné pomocou softvéru CAD a použitím vstavaného návrhu závitu v rámci modelov. Príkladom môže byť nástroj na vytváranie závitov a cievok v programe Fusion 360. Môžete tiež použiť jedinečnú metódu nazývanú špirálová cesta, ktorá vám umožní vytvoriť ľubovoľný tvar závitu.

Vlákna 3D tlače v dizajne

Tlač závitov je skvelá možnosť, pretože znižuje poškodenie, ktoré by mohlo vzniknúť pri ručnom poklepávaní na 3D vytlačenú časť na vytvorenie závitov, ale pravdepodobne budete musieť urobiť niekoľko pokusov a omylov, aby ste dosiahli dostatočne dobré rozmery, tolerancie a rozmery.

Pri 3D tlači dochádza k zmršťovaniu a ďalším faktorom, takže to môže trvať niekoľko testov.

V závislosti od vašich potrieb môžete vytlačiť závity rôznych rozmerov. Použitie štandardného softvéru CAD so zabudovanými nástrojmi pre závity by vám malo umožniť 3D tlač súčiastky so závitmi vo vnútri.

Tu je návod na tlač vlákien v programe TinkerCAD.

Najskôr si vytvorte konto TinkerCAD, potom prejdite na "Create new design" (Vytvoriť nový návrh) a zobrazí sa vám táto obrazovka. Pozrite sa na pravú stranu, kde sa zobrazuje "Basic Shapes" (Základné tvary) a kliknite na ňu, aby ste získali rozbaľovaciu ponuku s množstvom ďalších zabudovaných častí návrhu, ktoré môžete importovať.

Neskôr som do pracovnej roviny importoval kocku, ktorú som použil ako objekt na vytvorenie vlákna.

V rozbaľovacej ponuke prejdite na spodnú časť a vyberte položku "Generátory tvarov".

V ponuke "Generátory tvarov" nájdete časť s metrickým závitom ISO, ktorú môžete pretiahnuť do pracovnej roviny.

Keď vyberiete niť, zobrazí sa množstvo parametrov, v ktorých môžete nastaviť niť podľa svojich predstáv. Pomocou kliknutia a ťahania malých políčok v rámci objektu môžete zmeniť aj dĺžku, šírku a výšku.

Takto to vyzerá, keď importujete kocku ako "Solid" a presuniete vlákno do kocky po jej výbere ako "Hole". Vlákno môžete jednoducho ťahať, aby ste ho presunuli, a pomocou hornej šípky môžete zvýšiť alebo znížiť výšku.

Keď je objekt navrhnutý podľa vašich predstáv, môžete vybrať tlačidlo "Exportovať" a pripraviť ho na 3D tlač.

Môžete si vybrať z formátov .OBJ, .STL, ktoré sa štandardne používajú na 3D tlač.

Po stiahnutí návrhu kocky so závitom som ho importoval do programu Slicer. Nižšie môžete vidieť návrh importovaný do programu Cura na tlač z filamentu a do programu Lychee Slicer na tlač zo živice.

To je postup pre TinkerCAD.

Ak chcete vedieť, ako to urobiť v pokročilejšom softvéri, ako je Fusion 360, pozrite si nasledujúce video od CNC Kitchen o troch spôsoboch vytvárania 3D tlačených nití.

Závitové vložky pre lisovanie alebo tepelnú montáž

Táto technika tlače závitov na 3D diely je veľmi jednoduchá. Po vytlačení dielu sa do vlastnej dutiny umiestnia lisovacie vložky.

Podobne ako pri lisovacích vložkách môžete použiť aj niečo ako šesťhranné matice s teplom na zatlačenie a vloženie závitov priamo do 3D tlače, kde je navrhnutý zapustený otvor.

Možno by to bolo možné urobiť aj bez zapusteného otvoru, ale bolo by potrebné viac tepla a sily, aby sa to dostalo cez plast. Ľudia zvyčajne používajú niečo ako spájkovačku a zahrievajú ju na teplotu tavenia plastu, ktorý používajú.

V priebehu niekoľkých sekúnd by sa mal ponoriť do vašej 3D tlače a vytvoriť krásne vložené vlákno, ktoré môžete použiť. Mal by dobre fungovať so všetkými druhmi filamentov, ako sú PLA, ABS, PETG, Nylon & PC.

Sú 3D tlačené vlákna silné?

3D vytlačené nite sú silné, ak sú vytlačené z pevných materiálov, ako je tvrdá/technická živica alebo vlákno ABS/Nylon. 3D vytlačené nite z PLA by mali dobre držať a byť odolné na funkčné účely. Ak použijete bežnú živicu alebo krehké vlákno, 3D vytlačené nite nemusia byť silné.

Spoločnosť CNC Kitchen natočila video, v ktorom testuje, aké silné sú závitové vložky v porovnaní s 3D tlačenými závitmi, takže si určite pozrite podrobnejšiu odpoveď.

Ďalším faktorom, pokiaľ ide o 3D tlačené vlákna, je orientácia, v ktorej objekty tlačíte.

Horizontálne vytlačené 3D skrutky s podperami možno považovať za pevnejšie v porovnaní s vertikálne vytlačenými 3D skrutkami. V nasledujúcom videu je zobrazené testovanie rôznych orientácií, pokiaľ ide o 3D tlač skrutiek a závitov.

Skúma sa pevnostná skúška, konštrukcia skrutky a samotných závitov, úroveň namáhania, ktorú dokáže zvládnuť, a dokonca aj skúška krútiaceho momentu.

Môžete skrutkovať do 3D tlačeného plastu?

Áno, môžete skrutkovať do 3D vytlačeného plastu, ale musíte to robiť opatrne, aby ste plast nepopraskali alebo neroztopili. Je dôležité použiť správny typ vrtáka a zabezpečiť, aby rýchlosť vŕtania nevytvárala príliš veľké teplo, ktoré môže mať negatívny vplyv na plast, najmä PLA.

Skrutkovanie do plastu ABS je vraj oveľa jednoduchšie ako do iných vlákien. Plast ABS je menej krehký a má aj vysoký bod topenia.

Ak máte základné konštrukčné zručnosti, mali by ste byť schopní zakomponovať otvor v rámci tlače, takže by ste nemuseli vŕtať otvor do modelu. Vŕtaný otvor by nebol taký odolný ako otvor zabudovaný do modelu.

Dobrým postupom je vytlačiť otvor počas tlače modelu. Ak porovnám vytlačený otvor a vyvŕtaný otvor, vytlačený otvor je spoľahlivejší a pevnejší.

No vŕtanie môže spôsobiť poškodenie celej architektúry. Tu mám niekoľko užitočných tipov na presné vyvŕtanie otvoru do 3D plastu bez poškodenia architektúry:

Vŕtanie kolmo

Vytlačený plast má rôzne vrstvy. Vŕtanie do vytlačeného plastu v nesprávnom smere bude mať za následok rozdelenie vrstiev. Pri skúmaní tohto problému som zistil, že by sme mali použiť vŕtačku kolmo, aby sme urobili otvor bez poškodenia architektúry.

Vŕtanie dielu za tepla

Zahriatie vŕtacieho bodu pred zaskrutkovaním do neho zníži tvrdosť a krehkosť tohto bodu. Táto technika by mala pomôcť zabrániť vzniku prasklín na vašich 3D výtlačkoch.

Na tento účel môžete použiť sušič vlasov, ale snažte sa nezvyšovať teplotu až do bodu, keď začne príliš mäknúť, najmä v prípade PLA, pretože má pomerne nízku tepelnú odolnosť.

Ako vložiť orechy do 3D tlače

Matice je možné do 3D výtlačkov zabudovať hlavne tak, že model navrhnete tak, aby sa do vyhĺbeného priestoru dala umiestniť matica s uzáverom. Príkladom je model z Thingiverse s názvom Accessible Wade's Extruder, na ktorého zostavenie je potrebných pomerne veľa skrutiek, matíc a súčiastok.

V modeli sú zabudované vyhĺbené plochy, aby sa do nich lepšie zmestili skrutky a matice.

Ďalším oveľa zložitejším dizajnom, ktorý má niekoľko zapustených šesťuholníkových plôch na uchytenie matíc, je Gryphon (Foam Dart Blaster) z Thingiverse. Konštruktér tohto modelu vyžaduje mnoho M2 & skrutiek M3, ako aj matíc M3 a mnoho ďalšieho.

Množstvo hotových návrhov môžete získať na rôznych online platformách, ako sú Thingiverse a MyMiniFactory, kde dizajnéri už vložili matice do 3D výtlačkov.

Viac informácií nájdete v nasledujúcom videu.

Ako opraviť závity 3D tlačiarne, ktoré nesedia

Ak chcete opraviť závity 3D tlačiarne, ktoré nesedia, musíte starostlivo kalibrovať kroky extrudéra, aby váš extrudér vytláčal správne množstvo materiálu. Môžete tiež kalibrovať a upraviť násobič vytláčania, aby ste dosiahli presnejší prietok pre dobrú toleranciu. Nadmerné vytláčanie tu spôsobí problémy.

Pozrite si môj článok 5 spôsobov, ako odstrániť nadmerné vytláčanie pri 3D tlači.