Metalen inserts in 3D prints
- Geplaatst op
- Door Ewoud
- Geplaatst in Insert
Soms komt het voor dat een stevige verbinding nodig is. Of dat het gewenst is bouten aan een 3D print te bevestigen. Hierbij zijn metalen 3d print inserts een ideale oplossing. Maar hoe werken die nu precies, en hoe hou je hier rekening mee bet het ontwerpen?
Er zijn meerdere type inserts welke in 3D prints gebruikt kunnen worden: hier behandelen we 2 typen. Ten eerste de schroefverbinding, en ten tweede de thermische bevestiging. Daarnaast zullen we ook nog toelichten hoe je met het ontwerpen rekening mee moet houden.
Schroefverbinding
Met dit type insert kan je heel snel een stevige schroefdraad in een 3D print krijgen. Door de uitkeping in de insert, is hij er met een platte schroevendraaier in te draaien. Het is niet aan te raden om er een bout in te draaien, en die aan te draaien totdat de insert erin zit, omdat het daarna erg lastig is de bout eruit te krijgen. Dit type insert zal bij veel kracht mee kunnen draaien met de bout welke er in zit. Hou er daarnaast rekening mee dat het gat de juiste diameter heeft, zodat de insert niet te los zit, maar ook niet te klein, want dan heb je het risico dat de 3D print breekt. Voor dit type insert is het niet nodig om schroefdraad te modelleren en te 3D printen, een recht gat voldoet. Hou er als laatste rekening mee dat de buitenwand, en de invulling dik genoeg zijn, zodat de insert zijn krachten goed kan inleiden in het materiaal. Indien het mogelijk is, kan de insert ook vanuit de binnenkant erin worden geschroefd, hierdoor ziet de buitenkant er netter uit.
Metalen insert erin schroeven
Metalen insert blind in 3D print schroeven voor nettere afwerking.
Thermische verbinding
Zoals de naam al doet vermoeden, wordt dit type insert in de 3D print gesmolten. Doordat het plastic hierdoor netjes om de insert vormt, zit dit type steviger vast dan de schroefverbinding. De meest eenvoudige wijze om deze insert te verbinden, is door met een warmtebron (soldeerbout) de insert zelf warm te maken, totdat hij netjes in de 3D print zinkt. Zodra hij op de juiste plek zit, haal je de warmtebron weg, en zal het plastic weer hard worden. Dit is alleen mogelijk bij thermoplasten, gelukkig is elke 3D print die uit een spuit nozzle moet komen(FDM) een thermoplast, en is dit vaak geen probleem. Bij SLA of SLS 3D print is dit niet altijd mogelijk, en dient eerst vast te worden gesteld of het materiaal geschikt is. Omdat deze insert rotatie symmetrisch is, zal de insert bij grote krachten op ten duur wel meedraaien, maar zal hij niet makkelijk uit het object komen. Een bijkomend voordeel van deze insert, is dat er geen kans op breken van het object is, omdat er zeer kleine krachten nodig zijn om de warmte insert erin te duwen. Hier kan je bijvoorbeeld inserts kopen, maar ze zijn veelvuldig beschikbaar
Thermisch verzinken van een metalen insert in een 3D print
3D Designen voor 3d print inserts
Wanneer er ontworpen wordt voor insert, dien je enkele dingen in gedachten te houden. Ten eerste is de tollerantie van de printer, en de printer instellingen. Sommige 3D printers zullen een gat van 10mm ook precies al een gat van 10mm maken. Sommige printers zullen in de praktijk uitkomen op een gat van +-9.8mm. Dit kan voorkomen omdat er meerdere Slicing tolleranties zijn. Dit geeft aan of de nozzle midden over, of net naast het vlak van het 3D model wordt bewogen.
Ten tweede is de oriëntatie van het gat. Indien het gat horizontaal 3D geprint wordt, zal dit gat een klein beetje ovaal worden. Soms blijven er ook support resten achter na de nabewerking.
Hoeveel kleiner het gat dient te zijn, hangt per insert af. Sommige inserts hebben en behoorlijke grove schroefdraad, andere insert slechts een kleine ribbels voor het thermisch verzinken. Om er zeker van de zijn dat het gat precies het juiste formaat is, is het aanbevolen de eerste keer een testprint te maken. Maak deze testprint met dezelfde 3D printer, oriëntatie, en instellingen zoals die ook voor het daadwerkelijke object gebruikt zullen worden. Ook kan het gat worden na geboord met een boortje om ervoor te zorgen dat de nauwkeurigheid hoger is. Hiermee verhoog je de kwaliteit van het product.