強度と精度を最大化：積層造形後処理インサートのプロフェッショナルガイド

2022年11月23日公開

2022年11月23日にfastradius.comで以前公開

多くの3Dプリントパーツはプリンターから直出しでは100%準備完了とは限らず、そこ에서積層造形後処理が役立ちます。サンディングとスムージングのような後処理技術はパーツの外観と手触りを改善できますが、金属インサートの適用のような他の後処理技術は、機械的特性や幾何学的精度を向上させます。場合によっては、パーツが意図通りに機能し、設計仕様を満たし、顧客使用の準備ができることを確実にするために、後処理インサートの追加が必要になることがあります。

積層造形後処理インサートは、プリントパーツを他のコンポーネントに固定できるようにする、リベットや接着剤の必要性を排除する、製造プロセスを合理化するなど、さまざまな目的を果たします。金属はプラスチックより耐久性があるため、特定のインサートはパーツ耐久性を向上させ、3Dプリントプラスチック製品を損傷なしで繰り返し組み立てと分解が可能にします。

積層造形後処理インサートには3つの一般的なタイプがあります：プレスフィットインサート、ヒートステークインサート、ヘリコイルインサート。各インサートタイプは異なる3Dプリントプロセスとユースケースに適しています。それを念頭に、お客様のプロジェクトに適したものを理解するお手伝いをします。

積層造形後処理インサート

プレスフィットインサート

プレスフィットは最も一般的な積層造形後処理インサートタイプで、Carbon Digital Light Synthesis（DLS）、HP Multi Jet Fusion（MJF）、ステレオリソグラフィー（SLA）パーツに最適です。パーツをタップするか、設計にネジを統合することが3Dプリントプロジェクトの選択肢になるかもしれませんが、プラスチックネジは金属プレスフィットインサートネジと比較して比較的速く摩耗または破損します。その問題を念頭に、プレスフィットインサートは、3Dプリントプラスチックハウジング、ケーシング、家電製品、ネジを受け入れる必要があるその他のパーツなど、高荷重支持能力と耐久性を必要とするケースでよく使用されます。

プレスフィットインサートを使用するには、パーツに穴を設計するか、プリント完了後にドリルで穴を開ける必要があります。穴があればインサートの追加は比較的簡単です：プレスフィットインサートはテーパー形状なので、押し込むと自己整列します。3Dプリントパーツにインサートを取り付ける前に穴をタップしたりプラスチックを溶かしたりする代わりに、ハンマーやアーバープレスを使って所定位置にセットできます。プレスフィットインサートはしばしばノール加工された外面を持つため、一度挿入すると所定位置に留まります。

ヒートステークインサート

積層造形パーツにヒートステークインサートを使用することも可能です。MJFとFDMプリントプロジェクトに最適。ヒートステークは、インサートを加熱してプラスチックを溶かし、冷却しながら所定位置に押し込みます。3Dプラスチック部品の温度を上げ下げすることで、材料がインサート周りに再形成され、プリントパーツとの強力な結合を作ります。ヒートステークインサートを設置する際、最良の結果を得るためにどれだけの熱と圧力を適用するかに注意する必要があります。

ヒートステークは、CADネジ設計やリベットの必要性を排除することでパーツ複雑さを減らすだけでなく、耐久性を高め、外観を改善します。ヒートステークされたネジインサート（3Dプリントやタップされたものと比較して）は、より大きな引き抜き強度を持ち、ストリッピング、引き抜き荷重、トルクアウト荷重によりよく耐えます。その結果、金属インサートとファスナーを3Dプリントパーツに固定するためにヒートステークを使用することは、自動車、通信、家電業界など多くの業界で一般的な実践であり、電子エンクロージャから家電ダイヤルまであらゆるものに使用されます。

ヘリコイルインサート

ヘリコイルインサートは伝統的に金属パーツで使用されますが、FDM 3Dプリントでも、パーツが3Dプリントネジを持つか、伝統的にドリルとタップされた穴を持つかに関わらず使用可能です。ヘリカルインサートとネジスレッドインサート（STI）としても知られるヘリコイルインサートは、挿入される穴より幅広いコイルを持つコイルワイヤーインサートです。ヘリコイルインサートを設置するには、ドリルとタップ、または3Dプリントでネジ穴を作り、インストールツールにインサートをねじ込んで設置する前にねじ込む必要があります。コイルが膨張し、既存のネジに対してタイトなシールを形成します。

いくつかのタイプのヘリコイルインサートが利用可能です。例えばStanley Engineeringは、標準サイズファスナーの内部ネジを提供するヘリコイルネジワイヤーインサート、永久的な従来ネジスレッドを提供するネジロックワイヤーインサートを提供。Stanley Engineeringはまた、両端から使用できるネジを持つフリーランニングワイヤーインサート、タング回収の必要性を排除する耐摩耗タングレスネジインサートも製造しています。

金属ヘリコイルインサートは強靭、耐久性があり、耐熱性があります。また、ネジ穴の摩耗を防ぎ、3Dプリントパーツの寿命を延ばすことができます。ヘリコイルインサートは航空宇宙、防衛、自動車、医療、通信業界で一般的に使用されます。

SyBridgeで強靭で耐久性のあるパーツを作る

プレスフィットインサート、ヒートステークインサート、ヘリコイルインサートは、パーツ耐久性の向上から製造プロセスの合理化の可能性まで、あらゆるものを提供します。しかし、各インサートタイプが異なるプロジェクト要件に最適であるため、不正確な設置はプラスチックパーツを損傷し、生産時間とコストを増やす結果になりかねません。インサートの特定プロジェクトへの重要性と関連課題を考えると、正しいインサートを選択できるよう、SyBridgeのような経験豊富なメーカーと協力することが理にかなっています。

SyBridgeと協力すれば、3Dプリントパーツへのインサート追加や、生産のあらゆる側面をナビゲートするために製造エキスパートである必要はありません。専門家チームが製造プロセスをガイドし、設計を改善してパーツがあらゆる段階で品質とコストに最適化され、完成時に期待に応えることを保証します。プロジェクト開始は簡単：アカウントを作成して設計をアップロードするだけで、パーツの即時見積もりを生成します。見積もり生成前に、パーツ材料と製造方法を調整し、自動設計製造（DFM）チェックを実行してパーツの問題を特定できます。後処理インサートや製造サービスについて詳しく知るには、今すぐお問い合わせください。