Stärke und Genauigkeit maximieren:Ein professioneller Leitfaden für additive Nachbearbeitungseinsätze

Veröffentlicht am 23. November 2022

Zuvor am 23. November 2022 auf fastradius.com veröffentlicht

Viele 3D-gedruckte Teile sind nicht direkt aus dem Drucker zu 100 % fertig. Hier kommt die additive Nachbearbeitung ins Spiel. Nachbearbeitungstechniken wie Schleifen und Glätten können das Aussehen und die Haptik Ihres Teils verbessern, aber andere Nachbearbeitungstechniken wie das Anbringen von Metalleinsätzen verbessern seine mechanischen Eigenschaften oder die geometrische Genauigkeit. In einigen Fällen müssen möglicherweise Nachbearbeitungseinsätze hinzugefügt werden, um sicherzustellen, dass ein Teil wie vorgesehen funktioniert, seine Designspezifikationen erfüllt und für den Kundengebrauch bereit ist.

Additive Nachbearbeitungseinsätze dienen unterschiedlichen Zwecken, unter anderem ermöglichen sie die Befestigung gedruckter Teile an anderen Komponenten, machen Nieten oder Klebstoffe überflüssig und tragen zur Rationalisierung des Herstellungsprozesses bei. Da Metall haltbarer als Kunststoff ist, können bestimmte Einsätze sogar die Haltbarkeit von Teilen erhöhen, was bedeutet, dass 3D-gedruckte Kunststoffprodukte wiederholt ohne Beschädigung montiert und demontiert werden können.

Es stehen drei allgemeine Arten von additiven Nachbearbeitungseinsätzen zur Verfügung:Einpresseinsätze, wärmeverstemmte Einsätze und Helicoil-Einsätze. Jeder Einsatztyp eignet sich besser für unterschiedliche 3D-Druckprozesse und Anwendungsfälle. Vor diesem Hintergrund sind wir hier, um Ihnen zu helfen, herauszufinden, welcher für Ihr Projekt am besten geeignet ist.

Additive Nachbearbeitungseinsätze

Press-Fit-Einsätze

Pressfit ist der gebräuchlichste Einsatztyp für die additive Nachbearbeitung und eignet sich am besten für Teile aus der Carbon Digital Light Synthesis (DLS), HP Multi Jet Fusion (MJF) und Stereolithographie (SLA). Während das Gewindeschneiden eines Teils oder die Integration von Gewinden in sein Design eine Option für 3D-Druckprojekte sein kann, nutzen sich Kunststoffgewinde im Vergleich zu Gewinden mit Presspasseinsätzen aus Metall relativ schnell ab oder gehen kaputt. Aus diesem Grund werden Einpresseinsätze häufig in Fällen verwendet, in denen eine hohe Belastbarkeit und Haltbarkeit erforderlich sind, wie z. B. 3D-gedruckte Kunststoffgehäuse, Gehäuse, Unterhaltungselektronik und andere Teile, die zur Montage Schrauben aufnehmen müssen.

Um einen Einpresseinsatz zu verwenden, müssen Sie Ihr Teil mit einem Loch versehen oder eines bohren, nachdem der Druck abgeschlossen ist. Das Einsetzen des Einsatzes wird relativ einfach sein, sobald Sie Ihr Loch haben:Einpresseinsätze sind konisch, sodass sie sich beim Einpressen selbst ausrichten. Anstatt auf das Loch zu klopfen oder den Kunststoff zu schmelzen, bevor Sie einen Einsatz in ein 3D-gedrucktes Teil einbauen, können Sie ihn einfach mit einem Hammer oder einer Dornpresse einsetzen. Da Presspasseinsätze häufig gerändelte Außenflächen haben, bleiben sie nach dem Einsetzen an Ort und Stelle.

Wärmeverklebte Einsätze

Es ist auch möglich, wärmeverfestigte Einsätze mit additiven Teilen zu verwenden. Am besten geeignet für MJF- und FDM-Druckprojekte. Beim Heißnieten wird der Einsatz erhitzt, um den Kunststoff zu schmelzen, und beim Abkühlen an seinen Platz gedrückt. Durch Erhöhen und Abkühlen der Temperatur von 3D-Kunststoffkomponenten kann sich das Material um den Einsatz herum neu formieren und so eine starke Verbindung mit dem gedruckten Teil herstellen. Sie müssen darauf achten, wie viel Hitze und Druck Sie beim Einbau wärmeverfestigter Einsätze anwenden, um die besten Ergebnisse zu erzielen. 

Das Heißnieten verringert nicht nur die Komplexität eines Teils, da keine CAD-Gewindekonstruktion oder Nieten erforderlich sind, sondern erhöht auch seine Haltbarkeit und verbessert das kosmetische Erscheinungsbild. Gewindeeinsätze, die wärmeverklebt wurden (statt 3D-gedruckt oder mit Gewinde versehen), weisen außerdem eine höhere Auszugsfestigkeit auf und sind in der Lage, Abriss-, Auszugs- und Drehmomentbelastungen besser zu widerstehen. Daher ist die Verwendung von Heißnieten zur Befestigung von Metalleinsätzen und Befestigungselementen in 3D-gedruckten Teilen eine gängige Praxis in vielen Branchen, einschließlich der Automobil-, Telekommunikations- und Haushaltsgeräteindustrie, und das Verfahren wird für alles verwendet, von Elektronikgehäusen bis hin zu Gerätezifferblättern.

Helicoil-Einsätze

Helicoil-Einsätze werden traditionell in Metallteilen verwendet, können aber auch in FDM-3D-Drucken verwendet werden, unabhängig davon, ob ein Teil ein 3D-gedrucktes Gewinde oder ein traditionell gebohrtes und mit Gewinde versehenes Loch hat. Helicoil-Einsätze, auch Spiraleinsätze und Schraubgewindeeinsätze (STI) genannt, sind spiralförmige Drahteinsätze mit Spulen, die breiter sind als das Loch, in das sie eingesetzt werden. Um einen Helicoil-Einsatz zu installieren, müssen Sie ein Gewindeloch bohren und ein Gewinde schneiden oder in 3D drucken, bevor Sie den Einsatz auf ein Installationswerkzeug schrauben und installieren. Die Spule dehnt sich dann aus und bildet eine dichte Abdichtung gegen die vorhandenen Gewinde.

Es sind verschiedene Arten von Helicoil-Einsätzen erhältlich. Stanley Engineering bietet beispielsweise HeliCoil-Drahteinsätze mit Gewinde an, die Innengewinde für Befestigungselemente in Standardgröße bereitstellen, und Drahteinsätze zur Schraubensicherung, die dauerhafte herkömmliche Schraubengewinde bieten. Stanley Engineering stellt außerdem freilaufende Drahteinsätze mit Gewinde her, die von beiden Enden aus verwendet werden können, sowie Gewindeeinsätze ohne Zapfen, die verschleißfest sind und ein Herausholen des Zapfens überflüssig machen.

Helicoil-Einsätze aus Metall sind robust, langlebig und hitzebeständig. Sie verhindern außerdem den Verschleiß von Gewindelöchern und können so die Lebensdauer eines 3D-gedruckten Teils verlängern. Helicoil-Einsätze werden häufig in der Luft- und Raumfahrt-, Verteidigungs-, Automobil-, Medizin- und Telekommunikationsindustrie verwendet.

Mit SyBridge starke, langlebige Teile herstellen

Press-Fit-Einsätze, wärmeverklebte Einsätze und Helicoil-Einsätze bieten alles von erhöhter Teilehaltbarkeit bis hin zur Möglichkeit eines effizienteren Herstellungsprozesses. Da jedoch jeder Einsatztyp für unterschiedliche Projektanforderungen am besten geeignet ist, kann eine falsche Installation Kunststoffteile beschädigen und letztendlich zu einer Erhöhung der Produktionszeiten und -kosten führen. Angesichts der Bedeutung von Einsätzen für bestimmte Projekte und der damit verbundenen Herausforderungen ist es sinnvoll, mit einem erfahrenen Hersteller wie SyBridge zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass Sie den richtigen Einsatz für Ihre Anforderungen auswählen. 

Wenn Sie mit SyBridge arbeiten, müssen Sie kein Fertigungsexperte sein, um Einsätze zu Ihren 3D-gedruckten Teilen hinzuzufügen oder sich in irgendeinem Aspekt der Produktion zurechtzufinden. Unser Expertenteam begleitet Sie durch den Herstellungsprozess und hilft Ihnen bei der Verfeinerung Ihrer Entwürfe, um sicherzustellen, dass Ihre Teile in jeder Phase hinsichtlich Qualität und Kosten optimiert sind und bei Fertigstellung Ihre Erwartungen erfüllen. Es ist ganz einfach, mit Ihrem Projekt zu beginnen:Erstellen Sie einfach ein Konto und laden Sie Ihr Design hoch. Wir erstellen dann sofort ein Angebot für Ihre Teile. Bevor Sie ein Angebot erstellen, können Sie Teilematerialien und Fertigungsmethoden anpassen und automatisierte DFM-Prüfungen (Design for Manufacturing) durchführen, um Probleme mit Ihrem Teil zu identifizieren. Wenn Sie mehr über Nachbearbeitungseinsätze oder unsere Fertigungsdienstleistungen erfahren möchten, kontaktieren Sie uns noch heute.