3D 프린팅 제품용 스레드 인서트에 관한 새로운 보고서 게시

TechRound 팀 2022년 8월 22일

선도적인 3D 프린팅 전문가인 3D People은 설계 프로세스 전반에 걸쳐 엔지니어를 더욱 지원하기 위해 스레드 인서트의 기계적 성능에 대한 보고서를 발표했습니다.

설계자는 일반적으로 나사형 인서트를 사용하여 3D 프린팅 부품 내 고정 요소의 반복성, 일관성 및 신뢰성을 최적화합니다. 부품에 부정적인 영향을 주지 않고 볼트를 반복해서 조이고 풀 수 있는 내구성 덕분에 제품 수명을 늘리는 데 도움이 됩니다. 그리고 인서트는 미터법 스레드 크기로 제공되므로 기성 부품과 호환되므로 스레드가 포함된 3D 파일을 준비하는 데 필요한 시간이 줄어듭니다.

3D People의 공동 창립자인 Felix Manley는 다음과 같이 말했습니다. “우리의 목표는 최종 사용 부품의 제조 프로세스로서 3D 프린팅을 보다 쉽게 ​​이용할 수 있도록 하는 것입니다. 우리의 연구를 통해 고정 요소 사용에 대해 더 깊이 탐구하는 것은 엔지니어와 설계자가 3D 프린팅 제품의 표준화, 통합 및 조립에 대한 지식을 향상시키는 데 도움이 되는 논리적인 단계였습니다.”

이 연구에서는 회사가 제공하는 3D 프린팅 플라스틱 재료에 다양한 미터법 지정이 있는 인서트를 테스트했습니다. 인서트의 인장력, 토크 강도 및 견고성은 PA12 나일론, Onyx, PLA 및 PETg와 미터법 나사산(M2 M2.5 M3 M4)을 사용하여 측정되었습니다. 인장 강도는 앵커 테스트 장비를 사용하여 플라스틱 부품에서 인서트를 당기는 데 필요한 축 방향 힘을 측정하여 테스트되었습니다. 시간이 지남에 따라 반복적인 하중을 받는 나사형 인서트의 신뢰성을 나타내기 위해 설치된 인서트를 로드 및 언로드하여 견고성을 측정했습니다. 인서트를 제 위치에서 분리하는 데 필요한 비틀림 힘을 분석하여 토크 강도를 계산했습니다.

연구에서는 PLA(FDM)가 모든 스레드 크기에 대해 모든 재료 중 인장 강도가 가장 높으며 재료의 부서지기 쉬운 특성으로 인해 전단으로 인해 실패한다는 결론을 내렸습니다. 다른 재료(PA12 나일론, 오닉스 및 PETg)는 연성과 내구성이 더 뛰어나 최종 사용 구성 요소에 더 적합합니다. 그러나 이러한 특성으로 인해 재료가 헬리컬 기어 홈 주위에서 구부러지고 인서트가 더 적은 힘으로 당겨집니다. 일반적으로 고성능 왼쪽 및 오른쪽 나선형 인서트는 당김 테스트, 인서트 견고성 및 토크 강도 테스트에서 높은 성능을 입증했습니다.

공동 창립자인 Sasha Bruml은 다음과 같이 덧붙였습니다. “설계자가 제품이 애플리케이션 매개변수 내에서 작동하도록 하려면 고정 요소의 한계를 아는 것이 필수적입니다. 우리 보고서는 설계자에게 스레드 인서트를 3D 프린팅 제품에 통합할 때 기대할 수 있는 성능을 알려줍니다.”

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