Het toevoegen van threaded inserts aan je 3D prints

Het 3D printen van schroefdraad kan moeilijk te integreren zijn binnen FDM 3D printen. Het toevoegen van een insert kan hiermee de oplossing zijn. Het voegt sterkte toe, schroefdraad blijft heel en onderdelen kunnen perfect aan elkaar verbonden worden. WILLTeQ helpt je om tijdens het ontwerpen hier al rekening mee te houden.

Bij het toevoegen van threaded inserts in je 3D prints zijn er een aantal stappen om te doorlopen. In dit artikel bespreken we de volgende onderwerpen om tot een ontwerp te komen, namelijk:

• Waarom het gebruiken van threaded inserts in je 3D prints?
• Hoe installeer in een threaded insert in mijn 3D print?
• Hoe ontwerp ik een 3D bestand voor een threaded insert in mijn 3D print? 
• Het toevoegen van threaded inserts in SLA 3D prints

Waarom het gebruiken van threaded inserts in je 3D prints?

Het toevoegen van inserts aan je 3D prints is niet alleen maar voor het mooie uiterlijk, maar juist voor praktische redenen. Bij het gebruiken van bouten of schroeven in je 3D prints zal je merken dat bij elke draai het plastic deformeert en er steeds minder overblijft. Grip verdwijnt uiteindelijk en het is niet meer te gebruiken. Dit is precies waar threaded inserts van pas komen.

Door threaded inserts in je 3D-geprinte onderdelen te smelten, worden ze stevig en blijvend verankerd in het plastic. De schroeven draaien dan niet meer in het kwetsbare plastic, maar in duurzame messing draadinserties met een lage wrijvingsweerstand. Hierdoor gaan de verbindingen veel langer mee.

Hoe installeer in een threaded insert in mijn 3D print?

Het installeren van threaded inserst in een 3D print is niet moeilijk, maar het dient wel goed te gebeuren. Houd onderstaand stappenplan aan om het succesvol te integreren:

• Pak een instelbare soldeertang en stel deze ongeveer 10 tot 20 graden Celsius hoger in dat de verwerkingstemperatuur van het materiaal. Bij PLA filament is dit dus ongeveer 210 + 10-20 graden en bij PETG filament 230 + 10-20 graden. Omdat niet elk materiaal hetzelfde is zal dit altijd gecheckt moeten worden. Mocht je geen instelbare soldeertang hebben dan kan het ook, pas dan echter op bij zachtere plastics dat het niet er door heen schiet bij het toevoegen. 
• Laat de threaded insert warm worden op je soldeer tang en breng deze dan in bij de 3D print. Het advies is om tot ongeveer 90% te doen met je soldeer tang en de laatste 10% met een andere tool, om geen extra warmte toe te voegen. Dit is mogelijk om dat er nog wat warmte inzit, waardoor je het met bijvoorbeeld een punttang er verder in kan brengen en flush kan afsluiten. Wacht tot het plastic afkoelt voor dat je het verder gaat gebruiken. 
• Mocht je werken met grote diameters (groter dan M5), dan kan dit proces wat langer duren en moet de temperatuur wat hoger ingesteld worden, vanwege het grote oppervlak dat verhit dient te worden. 

Hoe ontwerp ik een 3D bestand voor een threaded insert in mijn 3D print? 

Bij het ontwerpen voor threaded inserts dien je een aantal stappen te ondernemen om tot een succes te komen. Houd het volgende in gedachten:

• De diameter van het gemodelleerde gat dient precies goed te zijn zodat er geen plastic achterblijft aan de onderzijde. Houd de onderstaande afbeelding aan om de juiste diameter te selecteren en de daarop volgende gatmaat.
• Als het een threaded insert is met een gesloten bodem, houd dan een ongeveer 1 millimeter dieper blindgat aan dan de lengte van de insert. 
• Mocht het een doorlopend gat zijn dan is de lengte van de insert voldoende om deze toe te voegen
• Houd een minimale wanddikte aan om te zorgen dat de insert blijft zitten
• Geen chamfers zijn nodig in zowel een doorlopend gat of een blind gat.

Het toevoegen van threaded inserts in SLA 3D prints

Ook het gebruiken van threaded inserts in SLA 3D geprinte onderdelen zijn geen probleem. Echter bij SLA 3D prints dien je de inserts te verlijmen, en niet meer met hitte erin te brengen. Houd onderstaande afmetingen aan tijdens het ontwerpen om tot een succes te komen. Voor de rest zijn de onderstaande aandachtspunten ook belangrijk:

• Tijdens het 3D tekenen kan je het beste gebruik maken van een verloop in gaten, om het proces wat makkelijk te maken.
• Gebruik lijm en laat deze eerst volledig uitharden voordat je gebruik maakt van de insert
• Mocht het te krap zijn, maak de gaten van 0.1 mm groter en herhaal bovenstaand proces

‍