Die additive Fertigung sowie der 3D-Druck ermöglichen ganz neue Herangehensweisen bei vielen Projekten. Lesen Sie in diesem Artikel wie Gewindeeinsätze und der 3D-Druck eine optimale Lösung bieten. Lesen Sie auch, welche 2 Methoden es gibt und welche Vor- und Nachteile diese haben.
Gewindeverstärkung bei 3-D gedruckten Werkstücken
Wenn Sie Bauteile kombinieren und diese beliebig oft trennen wollen, eignen sich Schraubverbindungen mit Gewinden. Allerdings weisen 3D gedruckte Kunststoffteile eine geringe Scherfestigkeit auf. Die Gewinde können bei Belastung ausreißen.
Einpressen von Gewinden nach dem Erhitzen
Eine im Markt verfügbare Lösung ist das Einpressen von Gewindeeinsätzen nach Erhitzen. Die Nachteile liegen auf der Hand: Es ist schwierig, die Gewindeeinsätze lotgerecht einzupressen und die gewünschte Gewindetiefe genau zu erreichen. Dieses Verfahren erfordert darüber hinaus die Anschaffung einer geeigneten Maschine.
Wir haben eine andere Lösung getestet bei der diese Nachteile nicht auftreten. Es handelt sich um den Einsatz von GSR-Draht-Gewindeeinsätzen.
GSR Draht-Gewindeeinsätzen / Gewindepanzerung
Diese Lösung können Sie gleich bei der Konstruktion der Teile berücksichtigen. In Ihr Bauteil drucken Sie ein sogenanntes STI (Screw Tap Insert) Gewinde. Nach dem Reinigen der Gewindegänge können Sie dann einen Edelstahl-Drahtgewindeeinsatz einschrauben. Dieser Einsatz wird beim Eindrehen auseinandergeschoben und so im STI-Gewinde festgehalten.
Diese Kombination ist extrem belastbar und schnell montiert. So schaffen Sie widerstandsfähige Muttergewinde für hohe Belastung und optimale Kraftübertragung in 3D gedruckten Kunststoffteilen.
Falls Sie das Gewinde nicht schon bei der Konstruktion berücksichtigen, können Sie auch den klassischen Weg gehen und das benötigte Gewinde schneiden und anschließend die Gewindeeinsätze eindrehen. Eine genaue Anleitung zu dieser Methode, gibt es hier: Gewindereparatur
(öffnet in neuem Tab)
Die passenden Werkzeuge finden Sie in unserem Shop:
Exkurs Gewindeeinsätze:
Drahteinsätze sind mittlerweile technisch anerkannt und werden auch zur Gestaltung von Gewinden in Materialien wie zum Beispiel Aluminium genutzt. Bei der Konstruktion solcher Gewinde sind einige Überlegungen anzustellen, auf die wir im Folgenden kurz eingehen wollen.
Konstruktionsüberlegungen Wandstärke
Die Wandstärke sollte ausreichend sein. Damit ist der Abstand zum Ende des Werkstücks gemeint, bzw. der Abstand von zwei möglichen Gewindeeinsätzen. Zur besseren Orientierung schlagen wir vor, als Mindestmaß einen Durchmesser des Gewindekernlochs für das Aufnahmegewinde bei den konstruktiven Überlegungen zu berücksichtigen. In der unteren Abbildung haben wir die Überlegungen noch einmal in einer technischen Zeichnung verdeutlicht. Die Wandstärken hängen
natürlich auch von anderen Konstruktionsmerkmalen ab.
Materialstärke
Bei der Planung der Materialstärke, der späteren Nutzlänge und der Bohrtiefe sollten folgende bestimmenden Elemente berücksichtigt werden: die Gesamtbohrtiefe setzt sich zusammen aus der Einbautiefe des Drahteinsatzes, dem Drahtgewindeeinsatz im eingebauten Zustand, dem Anschnitt des Gewindebohrers (bei einer Sacklochbohrung) und einem Sicherheitspuffer. In der Abbildung (siehe unten) finden Sie die grafische Darstellung der technischen Überlegungen und in der Tabelle die entsprechenden Daten zur Bohrtiefe.
