Cómo instalar inserts roscados por calor para roscas fuertes y fiables en piezas impresas en 3D

Componentes roscados en impresión 3D

Conectores roscados, agujeros y uniones atornilladas son fundamentales para prácticamente cada pieza ingenierada que fabrique. Al trabajar con piezas impresas en 3D, la calidad de la rosca impacta directamente la durabilidad del ensamblaje. Las roscas plásticas tradicionales —ya sean impresas o roscadas a mano— son propensas a deshilacharse y desgastarse, mientras que las roscas metálicas entregan la resistencia y longevidad requeridas para aplicaciones de alto rendimiento. Los inserts roscados metálicos, típicamente de latón con roscas internas preformadas, proporcionan una solución robusta. Su superficie externa acanalada engancha el material circundante, resistiendo fuerzas de extracción y torque.

Para impresión 3D termoplástica, los inserts por calor son la opción preferida. Durante la instalación, el polímero se funde y refluye alrededor del insert, creando un enlace reforzado localmente que mejora dramáticamente las calificaciones de extracción y torque comparado con otros tipos de inserts.

Caso de estudio: Ejército de EE. UU.

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Diseño e instalación de inserts por calor

Qué necesitará

• Pieza impresa en 3D con agujeros de tamaño apropiado para inserts roscados
• Inserts roscados por calor seleccionados
• Soldador (650–750 °F / 343–399 °C)
• (Opcional) Punta de instalación de inserts para el soldador

1. Seleccione tamaño de tornillo e insert correspondiente

Elija el hardware que fijará la pieza. El tamaño del insert depende del grosor de material alrededor de la cavidad; si queda menos de 2 mm (0,078") de material, opte por un insert menor. Verifique las dimensiones de cavidad recomendadas por el proveedor. En este ejemplo, se usa un insert M3 con las siguientes especificaciones:

• Profundidad del agujero (D): 3,8 mm
• Diámetro mayor (A): 5,31 mm
• Diámetro menor (B): 5,1 mm

2. Esboce el punto de partida para sus agujeros

Use la herramienta de esbozo de su programa CAD para marcar la ubicación exacta de cada agujero.

3. Cree un agujero avellanado

Con la herramienta Agujero, genere un avellanado que coincida con el diámetro mayor del insert (A) y la profundidad recomendada. Extienda el agujero más allá de la base del avellanado si se necesita un agujero de alivio para el tornillo.

4. Chanflee el borde interno del avellanado

Aplique un chaflán distancia-distancia al borde exterior inferior del avellanado. Use la altura del avellanado como primera distancia y ">(A‑B)/2" como segunda distancia para lograr el diámetro menor cónico requerido (B).

5. Imprima su pieza

Imprima la pieza una vez finalizado el diseño.

6. Caliente el soldador

Encienda el soldador y déjelo alcanzar 650–750 °F (343–399 °C). Este rango de temperatura funde el termoplástico sin degradar el material.

7. Presione cada insert en su cavidad

Coloque el insert centrado en su cavidad. Alinee la punta del soldador con el centro del insert y aplique presión suave. A medida que el insert se calienta, el plástico se funde y fluye, permitiendo que el insert se hunda en la cavidad. Mantenga el soldador en contacto hasta que el insert asiente completamente y la parte superior de la pieza quede a ras con la cabeza del insert. Para inserts mayores, permita un tiempo de calentamiento ligeramente mayor.

8. Deje enfriar la pieza

Tras asentar todos los inserts, deje enfriar la pieza unos minutos. Esto asegura que el polímero se fije completamente alrededor del insert. Use este tiempo para ajustar cualquier insert que no haya asentado correctamente.

Mejorando la resistencia de la conexión roscada

Aunque los inserts por calor proporcionan excelente resistencia a la extracción, colocarlos en la cara opuesta de la pieza puede aumentar aún más la capacidad de carga. Cuando el insert se carga, su cono engancha el cono del avellanado, distribuyendo las fuerzas más uniformemente. Añadir refuerzo de fibra continua alrededor de la cavidad amplifica este efecto al prevenir la deformación de las paredes bajo carga.

Contáctenos para una pieza de muestra gratuita para evaluar la resistencia y durabilidad de nuestros materiales.

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