Las impresiones 3D son muy versátiles y muchas personas se preguntan si se pueden imprimir roscas, tornillos, pernos y otros tipos de piezas similares en 3D. Después de preguntarme sobre esto, decidí investigarlo e investigar un poco para encontrar las respuestas.
Hay muchos detalles que querrá saber, así que siga leyendo este artículo para obtener más información.
¿Puede una impresora 3D imprimir orificios roscados, orificios para tornillos y piezas roscadas?
Sí, puede imprimir en 3D orificios roscados, orificios para tornillos y piezas roscadas, siempre que la rosca no sea demasiado fina o delgada. Los hilos más grandes, como los de las tapas de las botellas, son bastante fáciles. Otras piezas populares son las tuercas, los pernos, las arandelas, los sistemas de montaje modulares, los tornillos de banco, los contenedores roscados e incluso las ruedecillas.
Puede utilizar diferentes tipos de tecnología de impresión 3D, como FDM, SLA e incluso SLS, para crear impresiones 3D con hilos, aunque las más populares son principalmente FDM y SLA.
La impresión 3D de resina o SLA le permite obtener detalles mucho más finos con los hilos en comparación con la impresión 3D de filamento o FDM, ya que funciona a resoluciones más altas.
Las impresoras 3D como la Ender 3, la Dremel Digilab 3D45 o la Elegoo Mars 2 Pro son máquinas que pueden imprimir en 3D orificios roscados y piezas roscadas bastante bien. Asegúrese de que está imprimiendo con una buena configuración y una impresora 3D marcada, entonces debería estar listo para comenzar.
El video a continuación muestra cómo un usuario toca piezas impresas en 3D incrustando un orificio dentro del modelo y luego usando una herramienta de toque y toque de McMaster.
¿Puede SLA imprimir subprocesos? Golpeando impresiones de resina
Sí, puede imprimir hilos en 3D con impresoras 3D de resina SLA. Es ideal porque proporciona alta precisión y exactitud con el modelo elegido, pero recomendaría usar una resina que pueda manejar bien los tornillos. Las resinas de ingeniería o resistentes son ideales para roscas de tornillo de impresión 3D que se pueden roscar.
SLA es una excelente opción para diseñar los hilos porque tiene alta resolución y precisión. Puede imprimir objetos en 3D a resoluciones muy altas de hasta 10 micras.
Recomendaría usar una resina fuerte como Siraya Blu Tough Resin, que brinda una resistencia y durabilidad asombrosas, perfecta para impresiones de resina u objetos roscados de impresión 3D.
Cómo enhebrar piezas impresas en 3D
Es posible hacer hilos impresos en 3D usando software CAD y usando un diseño de hilo incorporado dentro de sus modelos. Un ejemplo sería la herramienta de hilo y la herramienta de bobina en Fusion 360. También puede usar un método único llamado ruta helicoidal que le permite crear cualquier forma de hilo que desee.
Hilos de impresión 3D en el diseño
Imprimir los hilos es una excelente opción, ya que reduce cualquier daño que pueda ocurrir al tocar manualmente una pieza impresa en 3D para crear hilos, pero probablemente deba hacer un poco de prueba y error para obtener el tamaño, las tolerancias y las dimensiones lo suficientemente bien.
La impresión 3D tiene encogimiento y otros factores involucrados, por lo que puede requerir algunas pruebas.
Puede imprimir los hilos de diferentes dimensiones según su necesidad. El uso de un software CAD estándar con herramientas de roscado integradas debería permitirle imprimir en 3D una pieza con roscado en el interior.
Aquí se explica cómo imprimir hilos en TinkerCAD.
Primero desea crear una cuenta de TinkerCAD, luego vaya a «Crear nuevo diseño» y verá esta pantalla. Echa un vistazo al lado derecho donde se muestra «Formas básicas» y haz clic en él para acceder a un menú desplegable con muchas otras piezas de diseño integradas para importar.
Más tarde importé un cubo al plano de trabajo para usarlo como un objeto para crear un hilo dentro.
En el menú desplegable, desplácese hasta la parte inferior y seleccione «Generadores de forma»
En el menú «Generadores de forma», encontrará la parte de rosca métrica ISO que puede arrastrar y soltar en el plano de trabajo.
Cuando seleccione el hilo, aparecerán muchos parámetros donde puede ajustar el hilo a su gusto. También puede cambiar la longitud, el ancho y la altura haciendo clic y arrastrando los cuadros pequeños dentro del objeto.
Así es como se ve cuando importa un cubo como «Sólido» y mueve el hilo dentro del cubo después de seleccionarlo como «Agujero». Simplemente puede arrastrar el hilo para moverlo y usar la flecha superior para subir o bajar la altura.
Una vez que el objeto está diseñado como lo desea, puede seleccionar el botón «Exportar» para prepararlo para la impresión 3D.
Puede elegir entre los formatos .OBJ, .STL, que son el estándar utilizado para la impresión 3D.
Después de descargar el diseño del cubo roscado, lo importé a la cortadora. A continuación puede ver el diseño importado a Cura para la impresión de filamentos y Lychee Slicer para la impresión de resina.
Ese es el proceso para TinkerCAD.
Si desea conocer el proceso para hacer esto en un software más avanzado como Fusion 360, vea el siguiente video de CNC Kitchen sobre tres formas de crear hilos impresos en 3D.
Insertos roscados Press-Fit o Heat Set
Esta técnica para imprimir hilos en piezas 3D es muy sencilla. Una vez que se imprime la pieza, los insertos de ajuste a presión se colocan en la cavidad personalizada.
De manera similar a los insertos de ajuste a presión, también puede usar algo como tuercas hexagonales con calor para empujar e insertar sus hilos directamente en su impresión 3D, donde hay un orificio empotrado diseñado.
Puede ser posible hacer esto sin un orificio empotrado, pero se necesitaría más calor y fuerza para atravesar el plástico. Las personas generalmente usan algo como un soldador y lo calientan hasta la temperatura de fusión del plástico que están usando.
En cuestión de segundos, debería hundirse en su impresión 3D para crear un hermoso hilo insertado que puede utilizar. Debería funcionar bien con todo tipo de filamentos como PLA, ABS, PETG, Nylon y PC.
¿Son fuertes los hilos impresos en 3D?
Los hilos impresos en 3D son fuertes cuando se imprimen en 3D con materiales fuertes como resina resistente/de ingeniería o filamento de ABS/nylon. Los hilos impresos en PLA 3D deben resistir bien y ser duraderos para fines funcionales. Si usa resina normal o filamento quebradizo, es posible que los hilos impresos en 3D no sean fuertes.
CNC Kitchen hizo un video probando qué tan fuertes son las inserciones roscadas en comparación con las roscas impresas en 3D, así que definitivamente verifique eso para obtener una respuesta más completa.
Otro factor cuando se trata de hilos impresos en 3D es la orientación en la que imprime los objetos.
Los tornillos impresos en 3D horizontalmente con soportes pueden considerarse más fuertes en comparación con los tornillos impresos en 3D verticalmente. El video a continuación muestra algunas pruebas en diferentes orientaciones cuando se trata de pernos y roscas de impresión 3D.
Examina las pruebas de resistencia, el diseño del perno y las roscas, el nivel de tensión que puede soportar e incluso una prueba de torsión.
¿Se puede atornillar en plástico impreso en 3D?
Sí, puede atornillar en plástico impreso en 3D, pero debe hacerse con cuidado para no romper o derretir el plástico. Es importante usar el tipo correcto de broca y asegurarse de que la velocidad del taladro no genere demasiado calor que pueda tener un efecto negativo en el plástico, especialmente en el PLA.
Se dice que atornillar en plástico ABS es mucho más fácil que otros filamentos. El plástico ABS es menos quebradizo y también tiene un alto punto de fusión.
Si tiene algunas habilidades básicas de diseño, debería poder incorporar un agujero dentro de la impresión para no tener que taladrar un agujero en el modelo. Un agujero taladrado no sería tan duradero como un agujero integrado en el modelo.
Es una buena práctica imprimir el agujero durante la impresión del modelo. Si comparo el orificio impreso y el perforado, el orificio impreso es más confiable y fuerte.
Bueno, la perforación puede dañar toda la arquitectura. Aquí tengo algunos de los consejos útiles para perforar el agujero en el plástico 3D con precisión sin dañar la arquitectura:
Perforar perpendicularmente
El plástico impreso tiene diferentes capas. Perforar el plástico impreso en la dirección incorrecta provocará la división de las capas. Mientras investigaba para este problema, descubrí que deberíamos usar la máquina perforadora de forma perpendicular para hacer el agujero sin dañar la arquitectura.
Perfore la pieza mientras está caliente
Calentar la punta de perforación antes de atornillarla reducirá la dureza y la fragilidad de esa punta. Esta técnica debería ayudar a prevenir grietas en sus impresiones 3D.
Puedes usar un secador de pelo para este propósito, pero trata de no aumentar la temperatura hasta el punto en que comience a ablandarse demasiado, especialmente con PLA ya que tiene una resistencia al calor bastante baja.
Cómo incrustar nueces en impresiones 3D
Es posible incrustar tuercas en sus impresiones 3D principalmente diseñando su modelo para poder colocar una tuerca cautiva en un área empotrada. Un ejemplo de esto es un modelo de Thingiverse llamado Accessible Wade’s Extruder, que requiere bastantes tornillos, tuercas y piezas para armarlo.
Tiene áreas empotradas integradas en el modelo para que los tornillos y las tuercas encajen mejor.
Otro diseño mucho más complejo que tiene varias áreas hexagonales empotradas para encajar tuercas cautivas es The Gryphon (Foam Dart Blaster) de Thingiverse. El diseñador de este modelo requiere muchos tornillos M2 y M3, así como tuercas M3 y mucho más.
Puede obtener muchos diseños listos para usar en diferentes plataformas en línea, como Thingiverse y MyMiniFactory, donde los diseñadores ya han incorporado nueces en las impresiones 3D.
Para más detalles, mira el video a continuación.
Cómo arreglar hilos de impresora 3D que no encajan
Para reparar los hilos de la impresora 3D que no encajan, debe calibrar los pasos de su extrusor con cuidado para que su extrusor extruya la cantidad correcta de material. También puede calibrar y ajustar su multiplicador de extrusión para ayudar a obtener una tasa de flujo más precisa para una buena tolerancia. La extrusión excesiva causará problemas aquí.
Consulte mi artículo sobre 5 formas de corregir la sobreextrusión en sus impresiones 3D.
