Yêu cầu ứng dụng đối với kết nối ren in 3D
Kết nối ren là một trong những phương pháp kết nối được sử dụng phổ biến nhất trong lắp ráp cơ khí. Các bộ phận in 3D cũng yêu cầu kết nối ren để lắp ráp với các bộ phận khác. Thách thức của việc in chỉ nằm ở tính chất cơ học và độ chính xác chế tạo của vật liệu. Độ bền và độ cứng của hầu hết các vật liệu in 3D đều thấp hơn kim loại và đường ren dễ bị mòn và hư hỏng. Độ chính xác khi in giới hạn kích thước tối thiểu và mức độ chính xác của ren. Theo yêu cầu về kích thước tải, tần suất tháo gỡ và độ tin cậy của kịch bản ứng dụng, cần phải chọn thiết kế luồng thích hợp.
Các điểm thiết kế để in trực tiếp các luồng
In trực tiếp các luồng là thiết kế cấu hình luồng trong quá trình tạo mô hình và in nó một cách tích hợp với bộ phận. Phương pháp này phù hợp cho các ứng dụng có tải trọng thấp và tần suất tháo gỡ thấp, chẳng hạn như các bộ phận trang trí và đầu nối tải nhẹ. Khi thiết kế bạn cần quan tâm đến: kích thước ren. Khuyến nghị rằng bước không nhỏ hơn 1 mm và độ sâu ren không nhỏ hơn 0,5 mm. Nếu sợi quá nhỏ thì khó đảm bảo độ chính xác khi in. Đối với hướng ren, cố gắng làm cho trục ren vuông góc với hướng in để có được độ chính xác biên dạng răng tốt hơn. Điểm bắt đầu của ren và điểm bắt đầu của mặt cắt răng cần được vát cạnh để tránh biến dạng của lớp thứ nhất ảnh hưởng đến việc vặn vít. Để có độ hở vừa vặn, vùng dung sai của ren in phải rộng hơn vùng dung sai của ren kim loại. Nên tăng khoảng hở vừa vặn thêm 0,1-0,2mm.
Thông số kỹ thuật thiết kế lỗ ren tự khai thác
Ren tự khai thác là để vít vít tự khai thác trực tiếp vào các lỗ quang được in sao cho biên dạng vít tạo thành ren trên thành lỗ. Phương pháp này phù hợp với các ứng dụng có tải trọng trung bình, tần suất tháo gỡ trung bình và có hiệu suất lắp ráp cao. Các điểm chính của thiết kế bao gồm: thiết kế đường kính lỗ. Đường kính lỗ phải nhỏ hơn 0,3-0,5mm so với đường kính danh nghĩa của vít để đảm bảo vít có thể cắt vào vật liệu để tạo thành kết nối. Độ sâu lỗ, độ sâu lỗ phải lớn hơn 2-3mm so với chiều dài vít vít để tránh vít chạm đáy. Độ dày của thành lỗ và độ dày của vật liệu xung quanh lỗ không được nhỏ hơn đường kính của vít để đảm bảo đủ diện tích chịu lực. Lựa chọn vật liệu: vật liệu mềm hơn (như PLA, ABS) thích hợp để tự khai thác, trong khi vật liệu cứng hơn hoặc giòn (như nhựa, vật liệu sợi carbon) rất dễ bị nứt.
Ưu điểm ứng dụng của đai ốc chèn
Đai ốc chèn nhúng đai ốc kim loại vào các bộ phận được in để tạo thành kết nối ren có độ bền cao. Phương pháp này phù hợp với các ứng dụng có tải trọng lớn, tần suất tháo dỡ cao và có độ tin cậy cao nhất. Các phương pháp chèn bao gồm: chèn nóng chảy, sử dụng công cụ nóng chảy để ép hạt dao vào các lỗ dành riêng, thích hợp cho việc in FDM trên PLA, ABS, nylon và các vật liệu khác. Miếng đệm siêu âm sử dụng rung siêu âm để ép miếng chèn vào và phù hợp với nhựa kỹ thuật. Miếng chèn dính, trong đó miếng chèn được cố định vào lỗ bằng keo kết cấu, phù hợp với mọi vật liệu. Lỗ chèn cần được đặt trước trong quá trình thiết kế. Đường kính lỗ lớn hơn 0,1-0,2mm so với đường kính ngoài của hạt dao. Độ sâu của phần chèn được xác định theo tải trọng, thường bằng 1-1,5 lần chiều cao của phần chèn.
Kiểm tra độ tin cậy của các kết nối ren
Cần phải kiểm tra độ tin cậy sau khi hoàn thành thiết kế kết nối ren. Đầu tiên là kiểm tra vặn vít để kiểm tra xem các ren có thể được vặn với nhau một cách trơn tru hay không và có bị kẹt, trượt hay không. Bước thứ hai là kiểm tra lực kéo ra, đo khả năng chịu tải dọc trục của kết nối ren. Lực kéo của sợi tự khai thác không được nhỏ hơn 50% độ bền cắt của vật liệu. Thứ ba là kiểm tra tháo, vặn ốc vào ra nhiều lần (thường là 10-20 lần) để kiểm tra xem ren có bị hỏng hay lỏng không. Thứ tư là kiểm tra độ rung, mô phỏng độ rung của môi trường làm việc và kiểm tra xem kết nối có bị lỏng hay không. Chọn thiết kế ren phù hợp nhất dựa trên kết quả thử nghiệm.
Gửi mô hình, bản vẽ, hình ảnh hoặc ghi chú bằng văn bản. Kỹ sư sẽ xem xét vật liệu, quy trình, hoàn thiện và giao hàng dựa trên sử dụng thực tế.