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¿Cómo usar insertos termofijados para sujetar de forma segura piezas impresas en 3D?
Las piezas impresas FFF se pueden utilizar para algo más que impresiones ornamentales. Las piezas impresas en 3D se utilizan en vehículos, maquinaria de fábrica y más. Muchas impresoras 3D, en sí mismas, utilizan piezas impresas. Sin embargo, el plástico no siempre resiste bien las tensiones a las que lo someten estas aplicaciones. Una forma de mejorar las capacidades de sus piezas impresas en plástico son las inserciones termofijadas. Sigue leyendo para descubrir qué son y cómo funcionan.
Resumen del post
1. ¿Qué son los insertos termofijados?
2. ¿Qué tan efectivos son los insertos termofijados?
3. ¿Cómo se utilizan los insertos termofijados?
4. ¿Cómo instalar un inserto termoestable?
5. Aplicaciones de insertos termofijados
1. ¿Qué son los insertos termofijados?
Los insertos termofijados (también conocidos como insertos roscados) son pequeños tubos de metal que están roscados en el interior y moleteados en el exterior. Cuando se instalan en una pieza impresa, actúan como roscas para pernos y tornillos. Se pueden colocar en una pieza impresa calentándolos a una temperatura que ablande la pieza de plástico hasta el punto en que pueda empujar el inserto en un orificio del tamaño adecuado. Una vez en su lugar, el inserto se enfría y también lo hace el plástico circundante, lo que hace que se endurezca. Dejando el inserto asegurado en su lugar.
Los insertos termofijados son una forma fácil y eficaz de mejorar su capacidad para sujetar piezas impresas. Vienen en una variedad de tamaños (M3, M5, etc.) y son mucho menos propensos a pelar y deformar que los hilos impresos o roscados en piezas de plástico.
La impresión 3D es una aplicación perfecta para las inserciones termoestables. Aunque también se pueden utilizar con piezas moldeadas por inyección.
2. ¿Qué tan efectivos son los insertos termofijados?
Los insertos termofijados pueden mejorar en gran medida tanto la resistencia a la extracción como a la torsión de los sujetadores atornillados en las piezas impresas. La efectividad exacta del inserto depende de varios factores, incluida la calidad del inserto en sí, el material utilizado y la configuración utilizada al imprimir su pieza. El precio de los insertos puede oscilar entre 3 centavos por pieza y 25 centavos o más por pieza, y los de mayor precio generalmente brindan un mejor rendimiento.
Los materiales de mayor resistencia como el ABS o el PETG son generalmente una mejor opción cuando se utilizan insertos roscados, ya que los materiales más débiles como el PLA pueden terminar convirtiéndose en el punto de falla, en lugar del inserto. Los materiales flexibles como el TPU son menos adecuados ya que la capacidad inherente de los plásticos para deformarse significa que el inserto no permanecerá en su lugar de forma segura.
Al elegir la configuración de impresión, la mejor opción es utilizar un alto porcentaje de relleno, siendo preferible el relleno de 100 $. Si la parte con la que planea usar un inserto es grande y un alto porcentaje de relleno no es práctico, asegúrese de usar al menos un alto número de paredes (3+) y considere aumentar el grosor de sus paredes exteriores.
3. ¿Cómo se utilizan los insertos termofijados?
Cuando utilice insertos termoestables, necesitará los siguientes elementos:
- Insertos termofijados
- Soldador con punta del tamaño y forma adecuados
- Pieza de plástico con orificios del tamaño adecuado para sus insertos
Los insertos termofijados suelen estar hechos de latón. Como su nombre lo indica, para colocar un inserto en su lugar, debe calentarse. La forma más común de hacer esto es con un soldador, ya que puede aplicar calor con precisión al inserto sin calentar el plástico circundante más de lo necesario. Asegúrese de que la punta de su soldador sea adecuada. Muchos soldadores tienen puntas intercambiables y se venden puntas que tienen un tamaño y una forma específicos para su uso con insertos termofijados.
Es posible usar una prensa especial cuando se usan insertos termofijados, pero la mayoría de las veces esto es excesivo ya que los soldadores son efectivos y también son mucho más baratos y fáciles de encontrar. La situación principal en la que una prensa puede ser mejor es si planea usar un gran volumen de plaquitas o si necesita alcanzar un nivel extremadamente alto de precisión y confiabilidad.
También necesita una pieza de plástico con un orificio del tamaño adecuado para colocar el inserto. El orificio se puede diseñar en un modelo 3D que se imprime o se puede perforar después de la impresión. A la hora de imprimir una pieza con los agujeros incluidos, entra en juego la precisión dimensional de tu impresora. Si el orificio es demasiado grande, el inserto no se mantendrá en su lugar de forma segura y si el orificio es demasiado pequeño, será más difícil derretir el inserto en su lugar y tendrá que lidiar con más exceso de plástico después.
Los insertos termofijados se pueden colocar en cualquier termoplástico, pero los plásticos con puntos de fusión más altos son un poco más fáciles de trabajar, ya que hay menos riesgo de sobrecalentamiento y deformación de la pieza. Los materiales más fuertes como ABS y PETG se usan comúnmente con insertos, ya que tienen características de resistencia más fuertes que los hacen más aplicables para aplicaciones de ingeniería. Evita los materiales flexibles como el TPU.
4. ¿Cómo instalar un inserto termoestable?
Una vez que esté listo, coloque el inserto en la entrada del agujero. Algunas inserciones están ahusadas en un extremo para que sea más fácil insertarlas. Una vez en su lugar, encienda el soldador y deje que se caliente hasta el punto de fusión del material que está utilizando (o justo por debajo). Luego coloque la punta del soldador en el inserto mismo, asegurándose de no tocar el plástico directamente con el soldador. Después de un momento, el plástico alrededor del inserto debería ablandarse, permitiéndole empujar lentamente el inserto en su lugar. Una vez que esté al ras con la pieza, retire el soldador y deje que el inserto se enfríe durante unos minutos antes de tocarlo o atornillarlo.
Al empujar el inserto, asegúrese de ejercer una presión uniforme directamente desde arriba. Cualquier torsión o presión lateral puede hacer que la posición final de los insertos quede torcida, lo que dificulta o imposibilita atornillar algo en ellos. Además, si el orificio en el que se coloca el inserto es demasiado pequeño, es posible que el exceso de material se amontone y bloquee la parte inferior del inserto. Esto normalmente se puede cortar o derretir.
Una vez que un inserto está en su lugar, es posible quitarlo de nuevo esencialmente invirtiendo el proceso de instalación. Caliente el inserto y luego sáquelo. Tenga cuidado al hacer esto, ya que tomará algo de material con el inserto, lo que significa que el orificio en el que se colocó originalmente se agrandará y puede ser menos confiable cuando se use para alojar un inserto en el futuro. También es posible dañar el inserto al hacer esto, pero considerando el precio relativamente bajo de un solo inserto, el costo de hacerlo es insignificante.
5. Aplicaciones de insertos termofijados
Los insertos termoestables pueden ser útiles en cualquier aplicación en la que necesite adjuntar algo a una pieza impresa o unir dos piezas impresas. Algunos ejemplos incluyen:
- Prototipos funcionales. La creación rápida de prototipos es un uso sorprendente para las piezas impresas. Puede encontrar muchos ejemplos de dónde se han utilizado con gran efecto . Las piezas impresas también se pueden utilizar para prototipos en los que la totalidad o parte del producto final se fabricará finalmente con un material diferente, como el metal. En estos casos, es posible que desee que sus piezas impresas simulen las características de sujeción de esos materiales. Los insertos termofijados son una buena manera de hacer esto.
- Recambios y repuestos. A veces, una sola pieza de un conjunto más grande puede ser prohibitivamente costosa para comprar en pequeñas cantidades. En casos como este, un reemplazo impreso en 3D es ideal. Los insertos termofijados le permiten usar piezas impresas incluso cuando esas piezas necesitan estar conectadas de forma segura o es probable que sufran tensiones mecánicas. Azoth es una empresa que ha tenido un gran éxito en ayudar a las empresas a diseñar piezas que no solo reemplazan, sino que en muchos casos mejoran , las que estaban en uso anteriormente. A menudo por un precio muy reducido.
- Impresoras 3D DIY de código abierto.Existen muchas impresoras 3D modernas debido a los avances realizados por las impresoras de bricolaje de código abierto. Los fundadores de Ultimaker originalmente comenzaron a construir impresoras como parte del proyecto RepRap. Un proyecto de código abierto basado en la idea de permitir que las personas usen impresoras 3D para imprimir y construir otras impresoras 3D. Ultimaker finalmente pasó a diseñar y construir sus propias impresoras de alta calidad, pero esa cultura de construcción de impresoras 3D de código abierto todavía existe. Muchas impresoras de bricolaje más nuevas utilizan piezas impresas combinadas con insertos termofijados para cumplir la promesa de las impresoras autorreplicantes y, al mismo tiempo, se benefician de las propiedades mecánicas mejoradas que proporcionan los insertos roscados.
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