強度と精度を最大化:添加剤後処理インサートの専門ガイド

2022 年 11 月 23 日に公開

以前は 2022 年 11 月 23 日に fastradius.com で公開されました

多くの 3D プリント部品は、プリンタから出してすぐに 100% 完成しているわけではありません。そこで、追加の後処理が登場します。サンディングやスムージングなどの後処理技術により、部品の外観や感触が向上しますが、金属インサートの適用など、他の後処理技術により、機械的特性や幾何学的精度が向上します。場合によっては、パーツが意図したとおりに機能し、設計仕様を満たし、顧客が使用できる状態にあることを確認するために、後処理インサートの追加が必要になることがあります。

添加剤後処理インサートは、印刷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なくす、製造プロセスの合理化に役立つなど、さまざまな目的に役立ちます。金属はプラスチックよりも耐久性が高いため、特定のインサートを使用すると部品の耐久性を高めることもできます。つまり、3D プリントされたプラスチック製品は損傷することなく繰り返し組み立てと分解が可能です。

3 つは、プレスフィット インサート、熱かしめインサート、およびヘリコイル インサートの 3 つの一般的なタイプの添加剤後処理インサートです。各インサート タイプは、さまざまな 3D プリント プロセスやユースケースにより適しています。それを念頭に置いて、私たちはプロジェクトにどれが適しているかを理解するお手伝いをします。

追加の後処理インサート

圧入インサート

プレスフィットは最も一般的な添加剤後処理インサート タイプで、カーボン デジタル ライト シンセシス (DLS)、HP マルチ ジェット フュージョン (MJF)、光造形 (SLA) 部品に最適です。 3D プリント プロジェクトでは、部品をタップしたり、その設計にねじ山を組み込んだりすることがオプションになる場合がありますが、プラスチックのねじ山は、金属の圧入インサートねじ山に比べて比較的早く摩耗または破損します。この問題を念頭に置いて、プレスフィット インサートは、3D プリントされたプラスチック ハウジング、ケーシング、家庭用電化製品、組み立てにネジを受け入れる必要があるその他の部品など、高い耐荷重能力と耐久性が必要な場合によく使用されます。

プレスフィット インサートを使用するには、穴のある部品を設計するか、プリント完了後にドリルで穴を開ける必要があります。穴ができてしまえば、インサートの追加は比較的簡単です。プレスフィット インサートは先細になっているため、押し込まれると自動的に位置合わせされます。インサートを 3D プリント部品に取り付ける前に、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、ハンマーまたはアーバー プレスを使用して所定の位置にセットするだけです。プレスフィット インサートの外面にはローレット加工が施されていることが多いため、一度挿入すると所定の位置に留まります。

熱かしめインサート

追加部品を使用して熱かしめインサートを使用することも可能です。 MJF および FDM 印刷プロジェクトに最適なヒート ステーキングでは、インサートを加熱してプラスチックを溶かし、冷めるときにインサートを所定の位置に押し込みます。 3D プラスチック コンポーネントの温度を上げたり冷やしたりすると、インサートの周囲で材料が再形成され、印刷されたパーツとの強力な結合が形成されます。最良の結果を得るには、熱かしめインサートを取り付けるときに加える熱と圧力の量に注意する必要があります。 

熱かしめは、CAD のねじ設計やリベットの必要性を排除することで部品の複雑さを軽減するだけでなく、耐久性を高め、外観を改善します。 (3D プリントまたはタップ加工ではなく) 熱かしめされたねじ付きインサートは、引き抜き強度も向上し、剥離、引き抜き荷重、およびトルクアウト荷重に対する耐性が向上します。その結果、熱かしめを使用して金属インサートや留め具を 3D プリント部品に固定することは、自動車、通信、家電業界を含む多くの業界で一般的に行われており、このプロセスは電子筐体から家電のダイヤルに至るまであらゆるものに使用されています。

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部品に使用されていますが、部品に 3D プリントされたネジ山があるか、従来のドリルやタップ穴があるかに関係なく、FDM 3D プリントでも使用できます。ヘリカル インサートおよびねじ山インサート (STI) としても知られるヘリコイル インサートは、挿入される穴よりも幅の広いコイルを備えたコイル状のワイヤ インサートです。 Helicoil インサートを取り付けるには、インサートを取り付けツールにねじ込んで取り付ける前に、ドリルとタップ、または 3D プリントでネジ穴を形成する必要があります。その後、コイルが拡張し、既存のネジ山に対してしっかりとシールを形成します。

ヘリコイルインサートにはいくつかの種類があります。たとえば、Stanley Engineering は、標準サイズの留め具に雌ねじを備えた HeliCoil ねじ付きワイヤ インサートと、永久的な従来のねじ山を備えたねじロック ワイヤ インサートを提供しています。スタンレー エンジニアリングは、両端から使用できるネジ付きの自由走行ワイヤー インサートや、耐摩耗性がありタングを回収する必要がないタングレスネジ付きインサートも製造しています。

金属製ヘリコイルインサートは強く、耐久性があり、耐熱性があります。また、ねじ穴の磨耗も防ぐため、3D プリント部品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ています。

SyBridge を使用して強力で耐久性のある部品を作成する

プレスフィット インサート、熱かしめインサート、ヘリコイル インサートは、部品の耐久性の向上から、より合理化された製造プロセスの可能性まで、あらゆるものを提供します。ただし、各インサート タイプはさまざまなプロジェクト要件に最適であるため、取り付けを誤るとプラスチック部品が損傷し、最終的に生産時間とコストが増加する可能性があります。特定のプロジェクトにおけるインサートの重要性と、それに関連する課題を考慮すると、SyBridge のような経験豊富なメーカーと協力して、ニーズに合った適切なインサートを確実に選択することが理にかなっています。 

SyBridge を使用すると、3D プリント部品にインサートを追加したり、製造のあらゆる側面を操作したりするために、製造の専門家である必要はありません。当社の専門家チームが製造プロセスをガイドし、部品の品質とコストがあらゆる段階で最適化され、完成時の期待に応えられるように設計を改良するお手伝いをします。プロジェクトを始めるのは簡単です。アカウントを作成してデザインをアップロードするだけで、部品の見積もりが即座に生成されます。見積もりを作成する前に、部品の材料と製造方法を調整し、自動製造設計（DFM）チェックを実行して部品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の詳細については、今すぐお問い合わせください。