其他时候，您可能需要打印比3D打印机的构建尺寸更大的组件，因此您需要考虑永久或半永久组装打印部件的方法。组装3D零件的最佳方法之一是使用卡扣组件，但另一种好方法是使用螺纹。
在 3D 打印零件中实现螺纹的方法有很多，因此在本文中，我们将介绍最常见方法的优缺点。然后，我们将讨论一些具体的安装步骤，以帮助您开始安装。
用于 3D 打印零件的螺纹插入件
我们最常推荐的方法是螺纹插入件，因为它们安装简单，品质高。此外，3D打印零件的螺纹插入件提供了更安全、更坚固的组装——它们甚至用于飞机！
优点：
- 快速、简单、干净
- 可以在不损坏塑料的情况下重复安装/拆卸
- 生产品质高
缺点：
- 更贵
- 需要增加壁厚
材料和工具：
- 黄铜嵌件（选择塑料嵌件）
- 烙铁
- l Exacto刀
安装步骤：
- 将插入件放入相关孔中
- 拿起加热的烙铁，将其放在插件中间，并施加少量压力
- 当插入件开始加热时，您会看到它沉入孔中
- 一旦插入件看起来与零件表面齐平，请使用 Exacto 刀片修剪掉任何多余的材料
自攻螺丝
用于组装3D打印零件的螺纹插入件的替代方案是自攻塑料螺钉。这是最简单、最便宜的方法，所以如果这是你的第一个原型，或者你使用的是像PLA这样的低分辨率材料，自攻螺钉是一个很好的选择。
优点：
- 易于安装
- 最低设计要求（简单孔）
- 价格更低
缺点：
- 脆性材料可能会破裂
- 有限的组装/拆卸
- 强度低
材料和工具：
- 塑料用自攻螺钉
- 螺丝刀
安装步骤：
- 就像螺丝刀和螺丝一样简单......只需拧一下
将螺纹设计到 3D 模型中
当设计需要大量螺纹的零件时，最好的方法是将螺纹设计到3D模型本身中。但是，请注意，只有在使用正确的材料并且打印机具有足够高的分辨率时，3D打印螺纹才能工作。
优点：
- 可以设计自定义螺纹
- 当没有插入件时很好（如 M50 螺纹）
- 适用于脆性材料
缺点：
- 随着时间的推移，螺纹会磨损
- 难以准确建模
- 需要高分辨率打印
材料和工具：
- 3D 打印模型设计的 CAD 工具
安装步骤：
确保您的 3D 打印螺纹准确建模，您可以遵循以下快速提示：
确保您的3D打印线程得到准确建模（在模型中使用等式驱动的功能-这里有一个有用的以英寸（UTS）为单位建模的资源，一个以毫米（ISO）为单位的建模资源，以及我最喜欢的工程设计教科书。您也可以遵循以下快速提示：
A. 螺纹特征的剪切面积 = 2 x 螺纹紧固件的拉伸面积
B. 使用以下公式计算所需的最小螺纹啮合长度（对于 ISO）：
其中 L= 最小螺纹啮合长度
AT= 拉伸应力面积
D= 螺杆大直径
P= 每英寸螺纹数的倒数
- 使用高分辨率材料打印零部件
- 对于内螺纹，使用丝锥“精加工”螺纹。如果您没有可用的丝锥，请尝试使用机械螺钉。
- 如果您需要外螺纹紧固件，请使用尺寸适合您的螺纹尺寸的螺母，并用它来完成组件上的螺纹。
- 确保完全攻通组件的通孔——这将确保从攻丝特征中去除多余的材料，并为紧固零件做好准备。
- 对于盲孔，请确保您的螺纹深度足以进行组装，并确保清洁任何多余的材料——尝试用碎屑将紧固件拧入部件可能会损坏您的功能。
使用此方法向 3D 打印零件添加螺纹时，请确保与螺纹特征保持垂直对齐。值得特别注意的是，避免螺纹错扣，这可能会导致零件永久性损坏。
用丝锥切削 3D 打印零件紧固件螺纹
这是在3D打印零件和任何其他类型的制造零件中创建内螺纹的最传统方法。在减材制造中，一旦CNC在螺纹所在位置打孔，就会使用钻头在每个孔中创建所需的螺纹。
当使用3D打印进行原型制作时，您可以使用相同的方法，用手钻丝锥在塑料原型中创建螺纹。我建议使用手动钻头（而不是电动钻头）来防止3D打印塑料的涂抹和变形。
优点：
- 比自攻螺钉更好的组装/拆卸
- 不涉及额外的设计时间
缺点：
- 强度低
- 塑料线会随着时间的推移而磨损
- 时间密集
材料和工具：
- 钻孔丝锥
- 螺丝
安装步骤：
- 用相应的钻攻丝攻螺纹特征以切削可用的螺纹
- 施加扭矩时注意不要损坏部件
- 将螺纹紧固件安装到 3D 打印零件中
捕获的六角螺母
将部件固定在一起的另一种常用策略是创建用于固定六角螺母的凹处。这涉及在3D打印零件设计中凹进六边形盲区，以允许3D打印零件安装简单的紧固件。
优点：
- 低成本解决方案
- 保持力好
- 易于安装
缺点：
- 仅适用于外表面
- 捕获螺母需要额外的材料
- 设计限制
材料和工具：
- 六角螺母
- 螺丝
如何使用这个方法
- 测量紧固件的尺寸
- 在孔尺寸上添加一点公差 (0.005英寸 – 0.01英寸) 以适应任何尺寸误差。
- 在将螺母压入凹处之前，在螺母上涂一点胶水，将其粘附到口袋内侧表面。否则，当您对螺母施加扭矩时，它可能会从凹处拉出
机械注意事项：3D 打印零件的紧固件
以下三个问题可帮助您考虑哪种紧固件方法最适合您的项目：
- 您需要拆卸和重新组装组件吗？
- 您的强度要求或保持力是多少？
- 您的零件设计中固有的几何或空间限制是什么？
此外，在设计紧固功能时，需要牢记以下三个关键注意事项：
- 通常应避免沿平行于打印的轴线弯曲，因为打印组件在该方向上的结构要弱得多。
- 添加装配特征时，请注意材料的允许应力和应变。
- 添加紧固功能之前，请仔细检查您的 CAD 模型。例如，如果您要添加六角螺母，请检查您正在使用的六角螺母的高度；如果您使用的是螺纹嵌件，请检查您要安装的嵌件的螺距。
