Festigkeit & Genauigkeit maximieren: Professioneller Leitfaden zu Additiven Post-Processing-Einsätzen

Veröffentlicht am 23. November 2022

Zuvor veröffentlicht auf fastradius.com am 23. November 2022

Viele 3D-gedruckte Teile sind nicht 100 % einsatzbereit direkt aus dem Drucker – hier kommt additives Post-Processing ins Spiel. Post-Processing-Techniken wie Schleifen und Glätten verbessern Look & Feel, aber andere Techniken wie der Einsatz von Metalleinsätzen verbessern mechanische Eigenschaften oder geometrische Genauigkeit. In manchen Fällen müssen Post-Processing-Einsätze hinzugefügt werden, um sicherzustellen, dass ein Teil wie vorgesehen funktioniert, Designspezifikationen erfüllt und für Kundennutzung bereit ist.

Additive Post-Processing-Einsätze dienen verschiedenen Zwecken: Ermöglichen, dass gedruckte Teile an andere Komponenten befestigt werden, Eliminieren von Nieten oder Klebstoffen, Straffen des Fertigungsprozesses. Da Metall langlebiger als Kunststoff ist, können bestimmte Einsätze sogar Teilehaltbarkeit erhöhen – 3D-gedruckte Kunststoffprodukte können wiederholt montiert und demontiert werden, ohne Schaden.

Es gibt drei generelle Typen additiver Post-Processing-Einsätze: Pressfit-Einsätze, Hitze-Einsätze (Heat-Staked) und Helicoil-Einsätze. Jeder Typ eignet sich besser für unterschiedliche 3D-Druckprozesse und Use-Cases – wir helfen Ihnen, den richtigen Fit für Ihr Projekt zu verstehen.

Additive Post-Processing-Einsätze

Pressfit-Einsätze (Press-Fit Inserts)

Pressfit ist der häufigste Typ, am besten geeignet für Carbon Digital Light Synthesis (DLS), HP Multi Jet Fusion (MJF) und Stereolithografie (SLA) Teile. Während Gewindeschneiden oder Integrieren von Gewinden in das Design eine Option für 3D-Druckprojekte sein mag, nutzen sich Kunststoffgewinde relativ schnell ab im Vergleich zu Metall-Pressfit-Gewinden. Mit diesem Problem im Blick werden Pressfit-Einsätze oft in Fällen eingesetzt, die hohe Tragfähigkeit und Haltbarkeit erfordern: 3D-gedruckte Kunststoffgehäuse, Gehäuse, Consumer Electronics und andere Teile, die Schrauben für Montage aufnehmen müssen.

Für Pressfit-Einsatz benötigen Sie ein Loch im Design oder bohren eines nach Druckfertigstellung. Einbau ist dann relativ einfach: Pressfit-Einsätze sind konisch, sodass sie sich beim Hineindrücken selbst zentrieren. Statt Gewinde zu schneiden oder Kunststoff vor Einbau zu schmelzen, können Sie einfach Hammer oder Arborpresse nutzen, um ihn zu setzen. Da Pressfit-Einsätze oft geränderte Außenflächen haben, bleiben sie nach Einbau an Ort und Stelle.

Hitze-Einsätze (Heat-Staked Inserts)

Auch Hitze-Einsätze sind mit additiven Teilen möglich. Am besten geeignet für MJF- und FDM-Druckprojekte. Hitze-Einsetzen (Heat Staking) involviert Erhitzen des Einsatzes zum Schmelzen des Kunststoffs und Hineindrücken während des Abkühlens. Erhöhen und Abkühlen der Temperatur von 3D-Kunststoffkomponenten lässt das Material sich um den Einsatz neu formen – schafft starke Verbindung mit dem gedruckten Teil. Sie müssen beachten, wie viel Hitze und Druck Sie beim Einbau anwenden, für beste Ergebnisse.

Hitze-Einsetzen reduziert nicht nur Teilekomplexität durch Eliminierung von CAD-Gewindedesign oder Nieten, sondern erhöht Haltbarkeit und verbessert kosmetisches Erscheinungsbild. Gewindeeinsätze, die hitze-eingesetzt wurden (statt 3D-gedruckt oder geschnitten), haben größere Auszugsfestigkeit und widerstehen besser Abstreifen, Auszugslasten und Drehmoment-Auszug. Daher ist Hitze-Einsetzen von Metalleinsätzen und Befestigungselementen in 3D-gedruckte Teile gängige Praxis in vielen Branchen: Auto, Telecom, Appliances – von Elektronikgehäusen bis Appliance-Drehknöpfen.

Helicoil-Einsätze

Helicoil-Einsätze werden traditionell in Metallteilen genutzt, können aber auch in FDM-3D-Drucken verwendet werden – unabhängig davon, ob das Teil ein 3D-gedrucktes Gewinde oder ein traditionell gebohrtes/geschnittenes Gewinde hat. Auch als Helical Inserts und Screw Thread Inserts (STI) bekannt: Helicoil-Einsätze sind gewickelte Drahteinsätze mit Windungen, die breiter sind als das Loch, in das sie eingesetzt werden. Zur Installation: Gewindeloch bohren/schneiden oder 3D-drucken, Einsatz auf Installationswerkzeug schrauben und einbauen. Die Spirale expandiert dann, bildet dichtes Siegel gegen bestehende Gewinde.

Es gibt mehrere Helicoil-Typen. Stanley Engineering bietet z. B. HeliCoil-Gewindedrahteinsätze für Standard-Befestiger und Schraubensicherungs-Drahteinsätze für permanente konventionelle Schraubengewinde. Auch freilaufende Drahteinsätze mit beidseitig nutzbaren Gewinden und tanglose Gewindeeinsätze (verschleißfest, eliminieren Tang-Retrieval).

Metall-Helicoil-Einsätze sind stark, langlebig, hitzebeständig. Sie verhindern Gewindeausleiern und verlängern so Lebensdauer 3D-gedruckter Teile. Helicoil-Einsätze sind gängig in Luftfahrt, Verteidigung, Auto, Medizintechnik, Telecom.

Starke, langlebige Teile mit SyBridge erstellen

Pressfit-, Hitze- und Helicoil-Einsätze bieten alles von erhöhter Teilehaltbarkeit bis hin zu gestrafftem Fertigungsprozess. Da jeder Typ für unterschiedliche Projekterfordernisse besser geeignet ist, kann falsche Installation Kunststoffteile beschädigen und Produktionszeiten/Kosten erhöhen. Angesichts der Wichtigkeit von Einsätzen für bestimmte Projekte und ihrer Herausforderungen, ist es sinnvoll, mit einem erfahrenen Hersteller wie SyBridge zusammenzuarbeiten, um den richtigen Einsatz für Ihre Bedürfnisse zu wählen.

Bei SyBridge müssen Sie kein Fertigungsexperte sein, um Einsätze zu Ihren 3D-gedruckten Teilen hinzuzufügen oder irgendeinen Produktionsaspekt zu navigieren. Unser Expertenteam führt Sie durch den Fertigungsprozess, hilft Designs zu verfeinern, sodass Teile in jeder Phase für Qualität und Kosten optimiert sind und Erwartungen bei Fertigstellung erfüllen. Projektstart ist einfach: Account erstellen, Design hochladen, wir generieren Instant-Quote. Vor Quote-Generierung können Sie Materialien und Fertigungsmethoden anpassen, automatisierte DFM-Checks laufen lassen, um Teilprobleme zu identifizieren. Für mehr zu Post-Processing-Einsätzen oder unseren Fertigungsservices – kontaktieren Sie uns heute.