Spécifications de conception de filetage pour les pièces imprimées en 3D : sélection de filetages autotaraudeurs et d'écrous d'insertion

Exigences d'application pour les connexions filetées imprimées en 3D

Les connexions filetées sont l'une des méthodes de connexion les plus couramment utilisées dans l'assemblage mécanique. Les pièces imprimées en 3D nécessitent également des connexions filetées pour être assemblées avec d’autres pièces. Le défi des fils d’impression réside dans les propriétés mécaniques et la précision de fabrication du matériau. La résistance et la dureté de la plupart des matériaux d'impression 3D sont inférieures à celles des métaux, et le profil du filetage est sujet à l'usure et aux dommages. La précision d'impression limite la taille minimale et le niveau de précision des fils. En fonction de la taille de la charge, de la fréquence de démontage et des exigences de fiabilité du scénario d'application, une conception de filetage appropriée doit être sélectionnée.

Points de conception pour l'impression directe des filetages

L'impression directe des filetages consiste à concevoir le profil du filetage lors de la modélisation et à l'imprimer intégralement avec la pièce. Cette méthode convient aux applications à faible charge et à faible fréquence de démontage, telles que les pièces décoratives et les connecteurs à faible charge. Lors de la conception, vous devez prendre en compte : la taille du fil. Il est recommandé que le pas ne soit pas inférieur à 1 mm et que la profondeur du filetage ne soit pas inférieure à 0,5 mm. Si le fil est trop petit, il est difficile de garantir la précision de l'impression. Pour la direction du filetage, essayez de rendre l'axe du filetage perpendiculaire à la direction d'impression pour obtenir une meilleure précision du profil des dents. Le point de départ du filetage et le point de départ du profil de la dent doivent être chanfreinés pour éviter une déformation de la première couche gênant le vissage. Pour le jeu d'ajustement, la zone de tolérance des filetages imprimés doit être plus large que celle des filetages métalliques. Il est recommandé d'augmenter le jeu d'ajustement de 0,1 à 0,2 mm.

Spécifications de conception pour les trous filetés autotaraudeurs

Les filetages autotaraudeurs consistent à visser des vis autotaraudeuses directement dans les trous optiques imprimés afin que le profil de la vis forme des filetages sur la paroi du trou. Cette méthode convient aux applications à charge moyenne et à fréquence de démontage moyenne, et présente une efficacité d'assemblage élevée. Les points clés de la conception incluent : la conception du diamètre du trou. Le diamètre du trou doit être inférieur de 0,3 à 0,5 mm au diamètre nominal de la vis pour garantir que la vis puisse couper le matériau pour former une connexion. Profondeur du trou, la profondeur du trou doit être supérieure de 2 à 3 mm à la longueur de vissage de la vis pour éviter que la vis ne touche le fond. L'épaisseur de la paroi du trou et l'épaisseur du matériau autour du trou ne doivent pas être inférieures au diamètre de la vis pour garantir une surface portante suffisante. Sélection des matériaux : les matériaux plus souples (tels que le PLA, l'ABS) conviennent aux autotaraudeurs, tandis que les matériaux plus durs ou cassants (tels que la résine, les matériaux en fibre de carbone) sont faciles à fissurer.

Avantages d'application des écrous à insérer

Les écrous à insérer insèrent des écrous métalliques dans les pièces imprimées pour former une connexion filetée à haute résistance. Cette méthode convient aux applications à charge élevée et à fréquence de démontage élevée, et présente la plus grande fiabilité. Les méthodes d'insertion comprennent : des inserts thermofusibles, utilisant des outils thermofusibles pour presser les inserts dans les trous réservés, adaptés à l'impression FDM de PLA, ABS, nylon et autres matériaux. Les inserts ultrasoniques utilisent des vibrations ultrasoniques pour enfoncer les inserts et conviennent aux plastiques techniques. Les inserts adhésifs, où l'insert est fixé dans le trou avec de la colle structurelle, conviennent à tous les matériaux. Le trou d'insertion doit être réservé lors de la conception. Le diamètre du trou est 0,1 à 0,2 mm plus grand que le diamètre extérieur de l'insert. La profondeur de l'insert est déterminée en fonction de la charge, généralement 1 à 1,5 fois la hauteur de l'insert.

Tests de fiabilité des connexions filetées

Des tests de fiabilité sont requis une fois la conception des connexions filetées terminée. Le premier est le test de vissage pour vérifier si les filetages peuvent être vissés sans problème et s'il y a un coincement ou un glissement. La deuxième étape est le test de force d'arrachement, qui mesure la capacité de charge axiale du raccord fileté. La force d'arrachement du fil autotaraudeur ne doit pas être inférieure à 50 % de la résistance au cisaillement du matériau. Le troisième est le test de démontage, en vissant et dévissant les vis à plusieurs reprises (généralement 10 à 20 fois) pour vérifier si les filetages sont endommagés ou desserrés. Le quatrième est le test de vibration, qui simule les vibrations de l'environnement de travail et vérifie si la connexion est desserrée. Choisissez la conception de filetage la plus appropriée en fonction des résultats des tests.