3D プリント製品用のねじ付きインサートに関する新しいレポートが発行されました

TechRound チーム 2022 年 8 月 22 日

大手 3D プリンティング スペシャリストである 3D People は、設計プロセス全体を通じてエンジニアをさらにサポートするために、ねじ切りインサートの機械的性能に関するレポートを公開しました。

設計者は通常、3D プリント部品内の締結要素の再現性、一貫性、信頼性を最適化するためにねじ付きインサートを使用します。 コンポーネントに悪影響を与えることなく、繰り返しボルトを締めたり緩めたりできる耐久性により、製品の寿命を延ばすことができます。 また、インサートはメートルねじサイズで利用できるため、既製のコンポーネントと互換性があり、ねじ付きの 3D ファイルを準備するのに必要な時間が短縮されます。

3D People の共同創設者である Felix Manley 氏は次のように述べています。「私たちの目標は、最終用途部品の製造プロセスとして 3D プリンティングをより利用しやすくすることです。 私たちの研究で締結要素の使用法をさらに深く掘り下げることは、エンジニアやデザイナーが 3D プリント製品の標準化、統合、組み立てに関する知識を向上させる上で論理的なステップでした。」

この研究では、同社が提供する 3D プリントされたプラスチック材料のさまざまなメートル指定のインサートをテストしました。 インサートの引っ張り、トルク強度、堅牢性は、PA12 ナイロン、オニキス、PLA、PETg とメートルねじ (M2 M2.5 M3 M4) を使用して測定されました。 引張強度は、アンカー試験装置を使用して、インサートをプラスチック部品から引き抜くのに必要な軸方向の力を測定することによって試験されました。 経時的に繰り返し負荷を受けるねじ付きインサートの信頼性を示すために、取り付けられたインサートをロードおよびアンロードすることによってその堅牢性を測定しました。 トルク強度は、インサートを所定の位置から外すのに必要なねじり力を分析することによって計算されました。

この研究では、PLA (FDM) がすべてのねじサイズにおいてすべての材料の中で最も高い引っ張り強度を持ち、材料の脆い特性によりせん断で破損すると結論付けられました。 他の材料 (PA12 ナイロン、オニキス、PETg) は延性と耐久性に優れており、最終用途のコンポーネントにより適しています。 ただし、これらの特性により、はすば歯車の凹部の周囲で材料が曲がるため、より少ない力でインサートを引き抜くことができます。 一般に、高性能の左右ヘリカルインサートは、引張試験、インサートの堅牢性、およびトルク強度試験において高い性能を実証しました。

共同創設者のサーシャ・ブルムル氏は次のように付け加えた。「設計者がアプリケーションのパラメータ内で製品が確実に機能するようにするには、締結要素の限界を知ることが不可欠です。 私たちのレポートは、ネジ付きインサートを 3D プリント製品に組み込む際に期待されるパフォーマンスを設計者に知らせます。」

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