ข้อกำหนดการใช้งานสำหรับการเชื่อมต่อแบบเกลียวที่พิมพ์ด้วย 3D
การเชื่อมต่อแบบเกลียวเป็นหนึ่งในวิธีการเชื่อมต่อที่ใช้บ่อยที่สุดในการประกอบเครื่องจักรกล ชิ้นส่วนที่พิมพ์แบบ 3 มิติยังจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อแบบเกลียวเพื่อประกอบเข้ากับชิ้นส่วนอื่นๆ ความท้าทายของเส้นด้ายการพิมพ์อยู่ที่คุณสมบัติทางกลและความแม่นยำในการผลิตของวัสดุ ความแข็งแรงและความแข็งของวัสดุการพิมพ์ 3D ส่วนใหญ่ต่ำกว่าโลหะ และโปรไฟล์เกลียวมีแนวโน้มที่จะสึกหรอและเสียหายได้ ความแม่นยำในการพิมพ์จำกัดขนาดขั้นต่ำและระดับความแม่นยำของเธรด จำเป็นต้องเลือกการออกแบบเกลียวที่เหมาะสมตามขนาดโหลด ความถี่ในการแยกชิ้นส่วน และความน่าเชื่อถือของสถานการณ์การใช้งาน
จุดออกแบบสำหรับการพิมพ์ด้ายโดยตรง
การพิมพ์ด้ายโดยตรงคือการออกแบบโปรไฟล์ด้ายในระหว่างการสร้างแบบจำลองและพิมพ์รวมกับชิ้นส่วน วิธีนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีโหลดต่ำและความถี่ในการแยกชิ้นส่วนต่ำ เช่น ชิ้นส่วนตกแต่งและขั้วต่อที่รับน้ำหนักน้อย เมื่อออกแบบ คุณต้องคำนึงถึง: ขนาดเกลียว ขอแนะนำว่าระยะห่างไม่น้อยกว่า 1 มม. และความลึกของเกลียวไม่น้อยกว่า 0.5 มม. หากด้ายมีขนาดเล็กเกินไป จะรับประกันความแม่นยำในการพิมพ์ได้ยาก สำหรับทิศทางของเกลียว พยายามทำให้แกนของเกลียวตั้งฉากกับทิศทางการพิมพ์เพื่อให้ได้โปรไฟล์ฟันที่แม่นยำยิ่งขึ้น จุดเริ่มต้นของเกลียวและจุดเริ่มต้นของโปรไฟล์ฟันจะต้องมีการลบมุมเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปของชั้นแรกที่ส่งผลต่อการขันสกรู เพื่อให้มีระยะห่างพอดี โซนพิกัดความเผื่อของด้ายที่พิมพ์ควรกว้างกว่าด้ายโลหะ ขอแนะนำให้เพิ่มระยะห่างพอดี 0.1-0.2 มม.
ข้อกำหนดการออกแบบสำหรับรูเกลียวแบบเกลียวในตัวเอง
เกลียวเกลียวในตัวเองคือการขันสกรูเกลียวในตัวเองเข้ากับรูแสงที่พิมพ์โดยตรง เพื่อให้โปรไฟล์ของสกรูสร้างเกลียวบนผนังรู วิธีนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีโหลดปานกลางและความถี่ในการแยกชิ้นส่วนปานกลาง และมีประสิทธิภาพสูงในการประกอบ ประเด็นสำคัญของการออกแบบได้แก่: การออกแบบเส้นผ่านศูนย์กลางรู เส้นผ่านศูนย์กลางรูควรเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางระบุของสกรู 0.3-0.5 มม. เพื่อให้แน่ใจว่าสกรูสามารถตัดเข้ากับวัสดุเพื่อสร้างการเชื่อมต่อได้ ความลึกของรู ความลึกของรูควรมากกว่าความยาวของการขันสกรู 2-3 มม. เพื่อป้องกันไม่ให้สกรูหลุดออก ความหนาของผนังรูและความหนาของวัสดุรอบๆ รูไม่ควรน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูเพื่อให้แน่ใจว่ามีพื้นที่รับน้ำหนักเพียงพอ การเลือกใช้วัสดุ: วัสดุที่อ่อนนุ่ม (เช่น PLA, ABS) เหมาะสำหรับการกรีดตัวเอง ในขณะที่วัสดุที่แข็งหรือเปราะ (เช่น เรซิน วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์) จะแตกง่าย
ข้อดีในการใช้งานของเม็ดมีด
ใส่น็อตที่ฝังน็อตโลหะลงในชิ้นส่วนที่พิมพ์เพื่อสร้างการเชื่อมต่อแบบเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง วิธีนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีโหลดสูงและความถี่ในการแยกชิ้นส่วนสูง และมีความน่าเชื่อถือสูงสุด วิธีการแทรกประกอบด้วย: การหลอมเม็ดมีดโดยใช้เครื่องมือหลอมร้อนเพื่อกดเม็ดมีดเข้าไปในรูที่สงวนไว้ เหมาะสำหรับการพิมพ์ FDM ของ PLA, ABS, ไนลอน และวัสดุอื่นๆ เม็ดมีดอัลตราโซนิกใช้การสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกเพื่อกดเม็ดมีดเข้าไป และเหมาะสำหรับพลาสติกวิศวกรรม เม็ดมีดแบบยึดติดซึ่งเม็ดมีดถูกยึดเข้ากับรูด้วยกาวโครงสร้าง เหมาะสำหรับวัสดุทุกประเภท ต้องจองรูเม็ดมีดไว้ระหว่างการออกแบบ เส้นผ่านศูนย์กลางรูใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเม็ดมีด 0.1-0.2 มม. ความลึกของเม็ดมีดจะถูกกำหนดตามแรงโหลด ซึ่งโดยปกติจะอยู่ที่ 1-1.5 เท่าของความสูงของเม็ดมีด
การทดสอบความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อแบบเกลียว
จำเป็นต้องมีการทดสอบความน่าเชื่อถือหลังจากการออกแบบการเชื่อมต่อแบบเกลียวเสร็จสมบูรณ์ ขั้นแรกคือการทดสอบการขันสกรูเพื่อตรวจสอบว่าสามารถขันเกลียวเข้าด้วยกันได้อย่างราบรื่นหรือไม่ และมีการติดขัดหรือการเลื่อนหลุดหรือไม่ ขั้นตอนที่สองคือการทดสอบแรงดึงออก ซึ่งจะวัดความสามารถในการรับน้ำหนักตามแนวแกนของการเชื่อมต่อแบบเกลียว แรงดึงของเกลียวกรีดตัวเองไม่ควรน้อยกว่า 50% ของความต้านทานแรงเฉือนของวัสดุ ประการที่สามคือการทดสอบการแยกชิ้นส่วน โดยขันสกรูเข้าและออกซ้ำๆ (ปกติ 10-20 ครั้ง) เพื่อตรวจสอบว่าเกลียวเสียหายหรือหลวมหรือไม่ ประการที่สี่คือการทดสอบการสั่นสะเทือนซึ่งจำลองการสั่นสะเทือนของสภาพแวดล้อมการทำงานและตรวจสอบว่าการเชื่อมต่อหลวมหรือไม่ เลือกการออกแบบเกลียวที่เหมาะสมที่สุดตามผลการทดสอบ
ส่งโมเดล แบบแปลน รูปภาพ หรือบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร วิศวกรจะตรวจสอบวัสดุ กระบวนการ การตกแต่ง และการส่งมอบตามการใช้งานจริง