Specifiche di progettazione della filettatura per parti stampate in 3D: selezione di filettature autofilettanti e dadi di inserimento

Requisiti applicativi per connessioni filettate stampate in 3D

Le connessioni filettate sono uno dei metodi di connessione più comunemente utilizzati nell'assemblaggio meccanico. Le parti stampate in 3D richiedono anche connessioni filettate per essere assemblate con altre parti. La sfida dei fili da stampa risiede nelle proprietà meccaniche e nella precisione di produzione del materiale. La resistenza e la durezza della maggior parte dei materiali per la stampa 3D sono inferiori a quelle dei metalli e il profilo della filettatura è soggetto a usura e danni. La precisione della stampa limita la dimensione minima e il livello di precisione dei fili. In base alle dimensioni del carico, alla frequenza di smontaggio e ai requisiti di affidabilità dello scenario applicativo, è necessario selezionare un design della filettatura appropriato.

Punti di progettazione per la stampa diretta delle filettature

La stampa diretta delle filettature consiste nel progettare il profilo della filettatura durante la modellazione e stamparlo integralmente con la parte. Questo metodo è adatto per applicazioni con carico ridotto e bassa frequenza di smontaggio, come parti decorative e connettori con carico leggero. Durante la progettazione, è necessario considerare: dimensione della filettatura. Si consiglia che il passo non sia inferiore a 1 mm e la profondità della filettatura non sia inferiore a 0,5 mm. Se il filo è troppo piccolo, è difficile garantire la precisione della stampa. Per la direzione del filo, provare a rendere l'asse del filo perpendicolare alla direzione di stampa per ottenere una migliore precisione del profilo del dente. Il punto iniziale della filettatura e il punto iniziale del profilo del dente devono essere smussati per evitare che la deformazione del primo strato influenzi l'avvitamento. Per il gioco di adattamento, la zona di tolleranza dei fili stampati dovrebbe essere più ampia di quella dei fili metallici. Si consiglia di aumentare il gioco di adattamento di 0,1-0,2 mm.

Specifiche di progettazione per fori filettati autofilettanti

Le filettature autofilettanti servono per avvitare le viti autofilettanti direttamente nei fori ottici stampati in modo che il profilo della vite formi una filettatura sulla parete del foro. Questo metodo è adatto per applicazioni con carico medio e frequenza di smontaggio media e presenta un'elevata efficienza di assemblaggio. I punti chiave della progettazione includono: progettazione del diametro del foro. Il diametro del foro deve essere 0,3-0,5 mm inferiore al diametro nominale della vite per garantire che la vite possa tagliare il materiale per formare una connessione. Profondità del foro, la profondità del foro deve essere 2-3 mm maggiore della lunghezza di avvitamento della vite per evitare che la vite tocchi il fondo. Lo spessore della parete del foro e lo spessore del materiale attorno al foro non devono essere inferiori al diametro della vite per garantire un'area di carico sufficiente. Selezione del materiale: i materiali più morbidi (come PLA, ABS) sono adatti per l'autofilettatura, mentre i materiali più duri o fragili (come resina, materiali in fibra di carbonio) sono facili da rompere.

Vantaggi applicativi dei dadi a inserto

I dadi a inserto incorporano i dadi metallici nelle parti stampate per formare una connessione filettata ad alta resistenza. Questo metodo è adatto per applicazioni con carico elevato ed elevata frequenza di smontaggio e offre la massima affidabilità. I metodi di inserimento includono: inserti hot melt, utilizzando strumenti hot melt per premere gli inserti nei fori riservati, adatti per la stampa FDM di PLA, ABS, nylon e altri materiali. Gli inserti ad ultrasuoni utilizzano vibrazioni ultrasoniche per pressare gli inserti e sono adatti per tecnopolimeri. Gli inserti adesivi, dove l'inserto viene fissato nel foro con colla strutturale, sono adatti a tutti i materiali. Il foro di inserimento deve essere riservato durante la progettazione. Il diametro del foro è 0,1-0,2 mm maggiore del diametro esterno dell'inserto. La profondità dell'inserto è determinata in base al carico, solitamente 1-1,5 volte l'altezza dell'inserto.

Test di affidabilità delle connessioni filettate

Il test di affidabilità è richiesto una volta completata la progettazione delle connessioni filettate. Il primo è la prova di avvitamento per verificare se le filettature possono essere avvitate insieme senza intoppi e se vi sono inceppamenti o slittamenti. La seconda fase è la prova della forza di estrazione, che misura la capacità di carico assiale della connessione filettata. La forza di estrazione della filettatura autofilettante non deve essere inferiore al 50% della resistenza al taglio del materiale. Il terzo è il test di smontaggio, avvitando e svitando ripetutamente le viti (di solito 10-20 volte) per verificare se le filettature sono danneggiate o allentate. Il quarto è il test delle vibrazioni, che simula le vibrazioni dell'ambiente di lavoro e verifica se la connessione è allentata. Scegli il design della filettatura più appropriato in base ai risultati del test.