三维打印的螺纹、螺钉和螺栓--它们真的能工作吗? 如何使用?

Roy Hill 15-08-2023
Roy Hill

3D打印的用途非常广泛,许多人想知道你是否可以3D打印螺纹、螺钉、螺栓和其他类似类型的零件。 在自己想知道这个问题后,我决定研究一下,做一些研究来找出答案。

有很多细节你会想知道,所以继续阅读本文以了解更多。

    3D打印机能否打印螺纹孔、螺丝孔和攻丝部件?

    是的,你可以3D打印螺纹孔、螺丝孔和攻丝部件,只要螺纹不是太细或太薄。 像瓶盖上的较大的螺纹是相当容易的。 其他流行的部件是螺母、螺栓、垫圈、模块化安装系统、机器虎钳、螺纹容器,甚至拇指轮。

    你可以使用不同类型的3D打印技术,如FDM、SLA,甚至SLS来创建螺纹3D打印,尽管最流行的主要是FDM和SLA。

    与FDM或长丝3D打印相比,SLA或树脂3D打印确实可以让你获得更精细的螺纹细节,因为它的分辨率更高。

    像Ender 3、Dremel Digilab 3D45或Elegoo Mars 2 Pro这样的3D打印机都可以很好地3D打印螺纹孔和攻丝部件。 确保你在打印时有良好的设置和一台拨号的3D打印机,那么你应该可以顺利进行。

    下面的视频显示了一个用户如何通过在模型内嵌入一个孔,然后使用麦克马斯特公司的水龙头和水龙头手柄工具来敲击3D打印的零件。

    SLA可以打印螺纹吗? 攻克树脂打印的问题

    是的,你可以使用SLA树脂3D打印机来3D打印螺纹。 这是理想的,因为它可以为你所选择的模型提供高精确度和准确性,但我建议使用可以很好地处理螺丝的树脂。 工程或坚韧的树脂非常适合3D打印可以攻丝的螺纹。

    See_also: 你能用Chromebook进行3D打印吗?

    SLA是设计螺纹的最佳选择,因为它具有很高的分辨率和精度。 它可以在非常高的分辨率下3D打印物体,最高可达10微米。

    我建议使用像Siraya Blu Tough Resin这样的强力树脂,它具有惊人的强度和耐久性,非常适合攻克树脂打印或3D打印螺纹物体。

    如何给3D打印的零件穿线

    通过使用CAD软件和在模型中使用内置的螺纹设计,制作3D打印螺纹是可能的。 一个例子是Fusion 360中的螺纹工具和线圈工具。 你也可以使用一种独特的方法,称为螺旋路径,它允许你创建任何你想要的螺纹形状。

    设计中的3D打印线头

    打印螺纹是一个很好的选择,因为它减少了手动敲打3D打印部件以创建螺纹可能发生的任何损害,但你可能需要做一些试验和错误,以获得足够好的尺寸、公差和尺寸。

    3D打印有收缩和其他因素的参与,所以可能需要几次测试。

    你可以根据你的需要打印不同尺寸的螺纹。 使用标准的CAD软件,并在其中内置螺纹工具,应该可以使你3D打印出一个内部有螺纹的零件。

    下面是如何在TinkerCAD中打印螺纹。

    首先,你要创建一个TinkerCAD账户,然后进入 "创建新设计",你会看到这个屏幕。 检查一下右边显示 "基本形状 "的地方,点击它,会有一个下拉菜单,里面有很多其他内置的设计部件可以导入。

    后来我把一个立方体导入工作平面,作为一个对象在其中创建一个线程。

    在下拉菜单中,滚动到底部并选择 "形状生成器"。

    在 "形状生成器 "菜单中,你会发现ISO公制螺纹部件,你可以将其拖入工作平面。

    当你选择线的时候,会出现很多参数,你可以根据你的愿望调整线。 你还可以通过点击和拖动对象内的小盒子来改变长度、宽度和高度。

    下面是当你把一个立方体导入为 "实体",并在选择它为 "孔 "后把线移入立方体时的情况。 你可以简单地拖动线来移动它,并使用顶部箭头来提高或降低高度。

    一旦对象被设计成你想要的样子,你可以选择 "导出 "按钮,让它准备好进行3D打印。

    See_also: 三维打印的螺纹、螺钉和螺栓--它们真的能工作吗? 如何使用?

    你可以选择.OBJ、.STL格式,这是用于3D打印的标准。

    在我下载了螺纹立方体的设计后,我把它导入了切片机。 下面你可以看到设计被导入Cura用于长丝打印,Lychee Slicer用于树脂打印。

    这就是TinkerCAD的过程。

    如果你想知道在更高级的软件(如Fusion 360)中完成这一过程,请看下面由CNC Kitchen制作的关于创建3D打印螺纹的三种方法的视频。

    压入式或热套式螺纹插件

    这种在3D零件上打印螺纹的技术非常直接。 一旦零件被打印出来,压配的嵌件就被放入定制的空腔中。

    与压装插件类似,你也可以使用类似六角螺母的东西,用热力将你的螺纹直接推入你的3D打印件,那里有一个设计好的凹孔。

    人们通常使用类似于电烙铁的东西,并将其加热到他们所使用的塑料的熔化温度,这可能是可以做到的。

    在几秒钟内,它应该沉入你的3D打印,创建一个可爱的插入线,你可以投入使用。 它应该与各种长丝,如PLA,ABS,PETG,尼龙&PC工作良好。

    3D打印的螺纹是否坚固?

    如果3D打印的线是用强硬的材料,如坚韧的/工程树脂,或ABS/尼龙长丝3D打印出来的,就会很结实。 PLA 3D打印的线应该能很好地保持住,并在功能上很耐用。 如果你用普通的树脂或脆性的长丝,3D打印的线可能就不结实。

    CNC Kitchen做了一个视频,测试螺纹插件与3D打印螺纹相比有多强,所以一定要看看,以获得更全面的答案。

    谈到3D打印线,另一个因素是你打印物体的方向。

    与垂直3D打印的螺丝相比,带有支撑物的水平3D打印的螺丝可以被认为更强。 下面的视频显示了在3D打印螺栓和螺纹时对不同方向的一些测试。

    它着眼于强度测试、螺栓和螺纹本身的设计、它所能承受的压力水平,甚至是扭矩测试。

    你能拧进3D打印的塑料吗?

    是的,你可以在3D打印的塑料上拧螺丝,但需要小心翼翼地进行,这样才不会使塑料开裂或融化。 重要的是要使用正确的钻头类型,并确保钻头的速度不会产生太多的热量,这可能对塑料产生负面影响,特别是PLA。

    拧入ABS塑料据说比其他丝线容易得多。 ABS塑料不那么脆,而且熔点也高。

    如果你有一些基本的设计技能,你应该能够在印刷品中加入一个孔,这样你就不必在模型上钻孔了。 钻孔不会像在模型上建孔那样耐用。

    在打印模型的过程中打印孔是一个很好的做法。 如果我把打印出来的孔和钻出来的孔进行比较,打印出来的孔更加可靠和牢固。

    那么,钻孔可能会对整个建筑造成损害。 在这里,我有一些有用的提示,可以准确地在3D塑料上钻孔而不损害建筑:

    垂直钻进

    印刷的塑料有不同的层,在印刷的塑料上钻孔方向不对,会导致层的分裂。 在研究这个问题的时候,我发现我们应该用钻孔机垂直地打孔,不伤害建筑。

    趁热钻取零件

    在拧入钻头之前,先将钻头预热,可以降低该钻头的硬度和脆性。 这种技术应该有助于防止3D打印件出现裂缝。

    你可以为此目的使用吹风机,但尽量不要把温度提高到它开始软化的程度,特别是对于PLA,因为它的耐热性相当低。

    如何在3D打印作品中嵌入坚果

    主要通过设计你的模型,使其能够在一个凹陷的地方装上一个固定的螺母,就有可能将螺母嵌入你的3D打印作品中。 这方面的一个例子来自Thingiverse的一个名为无障碍韦德挤出机的模型,它需要相当多的螺丝、螺母和零件来组装。

    它在模型中内置了凹陷的区域,因此螺丝和螺母可以更好地装入。

    另一个更复杂的设计是Thingiverse的The Gryphon (Foam Dart Blaster),它有几个凹陷的六边形区域,以适应俘虏式螺母。 这个模型的设计者需要许多M2 & M3螺丝,以及M3螺母和更多。

    你可以在不同的在线平台上获得大量现成的设计,如Thingiverse和MyMiniFactory,在这些平台上,设计师已经将坚果嵌入到3D打印中。

    欲了解更多细节,请看下面的视频。

    如何修复不合适的3D打印机螺纹

    为了解决3D打印机螺纹不合适的问题,你需要仔细校准你的挤出机的步骤,使你的挤出机挤出正确的材料量。 你也可以校准和调整你的挤出倍率,以帮助获得更准确的流速,以获得良好的公差。 过度挤出将导致这里的问题。

    请看我的文章:如何解决3D打印中的过度挤压的5种方法。

    Roy Hill

    Roy Hill is a passionate 3D printing enthusiast and technology guru with a wealth of knowledge on all things related to 3D printing. With over 10 years of experience in the field, Roy has mastered the art of 3D designing and printing, and has become an expert in the latest 3D printing trends and technologies.Roy holds a degree in mechanical engineering from the University of California, Los Angeles (UCLA), and has worked for several reputable companies in the field of 3D printing, including MakerBot and Formlabs. He has also collaborated with various businesses and individuals to create custom 3D printed products that have revolutionized their industries.Aside from his passion for 3D printing, Roy is an avid traveler and an outdoor enthusiast. He enjoys spending time in nature, hiking, and camping with his family. In his spare time, he also mentors young engineers and shares his wealth of knowledge on 3D printing through various platforms, including his popular blog, 3D Printerly 3D Printing.