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Como abordar roscas em peças 3D

Quando pretendemos construir protótipos, ou modelos, com grandes dimensões ou com geometria complexa, normalmente necessitamos de imprimi-los de forma separada e depois uni-los. A forma mais eficaz é usando parafusos.

A ligação de diferentes partes permite que se usem materiais, e, ou, cores diferentes no mesmo protótipo. Além de permitir que os protótipos possam se tornar funcionais. Colas também são usadas em alguns casos tendo como desvantagem o facto de não serem compatíveis com todos tipos materiais. As colas também fazem ligações menos forte e podem deixar o protótipo menos funciona. Mas a sua maior desvantagem é o facto de não permitirem modificações nas diferentes peças impressas. Os parafusos, por outro lado, podem criar ligações mais fortes do que as colas e permite ajustar, ou trocar, peças.

Bolsos de Porca
Um dos métodos mais eficazes para fazer ligações entre peças é adicionar “Bolsos” para colocar porcas. Neste método recomenda-se deixar pelo menos 2 mm entre o topo da peça e a “bolsa”. Esta característica permite aplicar altos binários a roscar o parafuso antes de a peça partir.

Quando estiver a desenhar a sua peça e quiser aplicar este método é sugerido que deixe tolerância entre as medidas da porca e a “bolsa” habitualmente entre 0.3 mm e 0.5 mm. Não é aconselhado a usar material de suporte na “bolsa” pois será muito complicado de o retirar. Para uma melhor segurança na impressão é sugerido que a camada logo acima da “bolsa” seja totalmente preenchida. Isto permite que o espaço seja preenchido com mais eficiência.

Parafusos auto-roscantes
É a técnica mais fácil de usar para fazer ligações de peças pois não necessita de grandes modificações no design da peça. Para usar este tipo de parafusos é necessário medir o diâmetro mínimo e diâmetro máximo do parafuso. O diâmetro mínimo é facilmente medido na ponta do parafuso e o máximo é medido numa das roscas. O objetivo deste método é cortar a peça com o parafuso e assim criar o canal necessário na peça. Convém relembrar que é necessário escolher o parafuso ideal para o tipo de material que queremos cortar.

 

Inserções por aquecimento 
Esta técnica é muito usada com matérias impressos por FDM pois estes materiais são projetados para derreter a baixas temperaturas. Para empregar este método é necessário criar uma extrusão para a porca que pretendemos utilizar mas tem que ser aproximadamente 0.5 mm menor que a porca. De seguida temos que posicionar a porca no todo da extrusão e com um ferro de solda vai aquecer a porca até que esta derreta o material.

Este método por vezes não cria ligações tao fortes pois as porcas podem apresentar faces lisas que não permitem ao plástico para aderir. Pelo que passar uma lixa nas faces pode ajudar na aderência e assim criar uma melhor ligação

Bibliografia
Based on: https://pinshape.com/blog/screw-threads-for-3d-printed-parts/
Imagens from: https://pinshape.com/blog/screw-threads-for-3d-printed-parts/

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Paulo Castro

Paulo Castro

Cargo: 3D Print R&D
Naturalidade: Vila do Conde
Licenciado em Engenharia Mecânica pelo ISEP e com Grau de Mestre em Engenharia Mecânica, com especialização em Automação, na FEUP. Gosto de aprender coisas novas e por essa razão estou sempre à procura de algo novo para fazer. Tendo a oportunidade de adquirir uma impressora 3D não hesitei e desde então tenho explorado tudo este novo mundo.