Jiangyin Xunjie Rapid Prototyping Technology Co., Ltd
Jiangyin Xunjie Rapid Prototyping Technology Co., Ltd
الصفحة الرئيسية> صناعة الأخبار> كيفية تصميم الخيوط والمثبتات للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد

كيفية تصميم الخيوط والمثبتات للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد

2026,08,17
يمكن أن يتسبب الخيط الذي يبدو مثاليًا في التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) في حدوث مشكلات عند تثبيت المسمار. إن الخلوص غير الكافي، والخيوط الرفيعة جدًا، وانكماش المواد، واتجاه الطباعة الخاطئ، والتجميع والتفكيك المتكرر، كلها أمور يمكن أن تؤدي إلى فشل الخيط.

عند صنع النماذج الأولية أو الأجزاء الوظيفية أو العبوات أو أدوات الرقص أو التركيبات، يجب تحديد كيفية التعامل مع الخيوط قبل الطباعة. الخيوط المطبوعة مباشرة، والمثبتات القياسية، وإدراج الخيوط المعدنية المدمجة، يتطلب كل منها بدلات خلوص مختلفة. سيقوم هذا الدليل بتحليل هذه الخيارات واحدًا تلو الآخر.

3D Printed Threaded Parts

ما الذي يجعل الميزات المترابطة مختلفة في الطباعة ثلاثية الأبعاد

تقوم الطباعة ثلاثية الأبعاد ببناء الأجزاء طبقة بعد طبقة. تؤثر هذه العملية على هندسة الخيوط الدقيقة بعدة طرق محددة.

  • يخلق التصنيع طبقة تلو الأخرى تأثيرًا طفيفًا على الأسطح المنحنية والمائلة. الجناح الخيط ليس استثناء.
  • يؤدي انكماش المادة إلى تغيير الحجم الفعلي للخيط بعد التبريد أو المعالجة. ينحرف الحجم المطبوع عن نموذج CAD.
  • ملفات تعريف الخيوط الصغيرة حساسة جدًا لدقة الطباعة. يمكن لفارق بضعة أعشار المليمتر أن يحدد ما إذا كان الخيط سيعمل بشكل صحيح أم سيفشل تمامًا.
  • يغير اتجاه البناء كيفية محاذاة الطبقات مع مسار التحميل. وهذا يؤثر على قوة الخيط.
  • عند الحاجة إلى الدعامات، قد تترك هياكل الدعم علامات أو بقايا على سطح الخيط.

المواضيع ليست مستحيلة للطباعة. لكن التصميم الذي يبدو صحيحًا في التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) قد يتصرف بشكل مختلف بعد الطباعة. تحتاج إلى ترك بدل لهذه الانحرافات في التصميم.

Printed Threads

الخيوط المطبوعة مقابل الخيوط المجهزة

عنصر المقارنة

خيوط مطبوعة ثلاثية الأبعاد

الخيوط المجهزة

دقة الأبعاد

تؤثر الطبقات والانكماش والاتجاه على الدقة

الدقة تحت السيطرة

الانتهاء من السطح

تكون خطوط الطبقة مرئية وهناك إمكانية لاكتشاف بنية الدعم المتبقية

من السهل إنشاء سطح أملس

الأكثر تطبيقًا على

تستخدم في النماذج الأولية والخيوط الأكبر والأحمال الخفيفة

يستخدم في التجميع المتكرر، والأحمال الثقيلة، والمناسبات التي تحتاج إلى تحمل صارم

عمر التجميع

يلبس بشكل أسرع بعد الاستخدام المتكرر

يبقى فعالا خلال التحولات العديدة

مهلة

سريع وغير معقد

يتطلب المزيد من الآلات والتنصت

 

ليست كل الخيوط مناسبة للطباعة المباشرة ثلاثية الأبعاد. تعمل بعض الخيوط بشكل أفضل مع الإدخالات أو أدوات التثبيت القياسية أو المعالجة السريعة بعد الطباعة. الجزء التالي يشرح كيفية الحكم.

اختيار استراتيجية الخيط المناسبة للجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد

خيوط داخلية مطبوعة مباشرة

تناسب الخيوط الداخلية المطبوعة مباشرة الخيوط الكبيرة، وتكرار التجميع المنخفض، والوصلات من البلاستيك إلى البلاستيك والنماذج الأولية. يمكنهم حفظ خطوة الإدراج اللاحقة. في العديد من التطبيقات ذات التحميل الخفيف، يمكن للخيوط المطبوعة أن تلبي متطلبات الملاءمة مباشرة.

الخيوط الصغيرة والتفكيك المتكرر والوصلات عالية التحميل هي قصة مختلفة. كلما كان حجم الخيط الداخلي أصغر، انخفضت دقة الطباعة بشكل أسرع. كما يصبح التآكل أكثر وضوحًا بعد التشديد المتكرر.

Directly Printed Internal Threads

خيوط خارجية مطبوعة مباشرة

تعد طباعة الخيوط الخارجية أكثر موثوقية من الخيوط الداخلية. يمكن للطابعة معالجة ملف التعريف الخارجي مباشرة. إنها تناسب القبعات والعلب والمقابض والموصلات والأغطية المخصصة.

لا تزال الخيوط الخارجية بحاجة إلى الخلوص المناسب لتتشابك بشكل صحيح مع المكسرات أو أجزاء التزاوج. من الأسهل تحقيق طباعة ملف التعريف الخارجي، ولكن يجب أيضًا مراعاة انكماش المواد والتفاوتات مسبقًا.

Directly Printed External Threads

إدراجات مترابطة للتجميع المتكرر

عندما يحتاج الجزء إلى التجميع والتفكيك عدة مرات، أو يحتاج إلى الحفاظ على قوة تثبيت ثابتة، فإن إدخالات الخيط تستحق الخطوة الإضافية. تشمل الطرق الشائعة ما يلي:

  • إدراجات ضبط الحرارة: يتم تسخينها إلى نقطة تليين المادة، ثم ضغطها في فتحة أصغر قليلاً، مما يسمح للبلاستيك بالتدفق إلى تخريش الإدخال.
  • إدخالات ملائمة للضغط: يتم ضغطها مباشرة في الفتحة المطبوعة باردة، دون تسخين.
  • الإدخالات المقولبة: يتم تثبيتها في مكانها أثناء التجميع، وهي مناسبة للتضمين بعد الطباعة.

تعد الإدخالات المعدنية مناسبة جدًا للعلب الإلكترونية والمرفقات الصناعية والتركيبات والنماذج الأولية الوظيفية التي تحتاج إلى إصلاح في الموقع. إذا كانت هناك حاجة لفتح المنتج للإصلاح في المستقبل، فإن متانة الإدخالات المعدنية أعلى بكثير من الخيوط البلاستيكية المطبوعة مباشرة.

المكسرات الأسيرة والمثبتات القياسية

في بعض الأحيان، تكون فتحات الصمولة أو فتحات توقف الصمولة السداسية أو فتحات صامولة الخرطوشة أبسط وأكثر موثوقية من طباعة الخيوط المعقدة مباشرة. وهذا يسمح باستخدام الصواميل الجاهزة، دون الاعتماد على دقة الخيوط المطبوعة، ويؤدي إلى استقرار أفضل في التجميع.

3D printed screw threads

كيفية اختيار حجم الخيط المناسب

لماذا تعتبر الخيوط الصغيرة أكثر خطورة في الطباعة

من المرجح أن تواجه الخيوط الصغيرة مشاكل أكثر من الخيوط الكبيرة، والتي تتضمن جوانب متعددة من الهندسة والعملية:

  • حجم الميزة قريب من عرض الفوهة أو حجم بقعة الليزر
  • لا يمكن لدقة الطبقة إعادة إنتاج ملف تعريف الخيط الدقيق
  • ملفات تعريف غير مكتملة عند قمم وجذور الخيط
  • سطح خشن، يزيد من احتكاك التجميع
  • تشوه المواد أثناء التبريد أو بعد المعالجة

كلما كان الخيط أصغر، كلما احتاج إلى تقييم شامل مقترن بعملية الطباعة والمواد والمعالجة اللاحقة، وليس مجرد النظر إلى معلمة واحدة.

متى يتم استخدام الخيوط القياسية أو الإمبراطورية

من السهل الحصول على المثبتات القياسية ورخيصة الاستبدال. كما أنها تجعل التجميع أسهل للعملاء. قد تحل خطوات الخيط المخصصة مشكلة تصميم معينة، ولكنها تربط الجزء بمورد واحد وأداة واحدة. نوصي باستخدام معايير الخيط المشترك كلما أمكن ذلك:

  • الخيوط المترية، M2 إلى M12 تغطي معظم العلب والتركيبات.
  • خيوط UNC/UNF للعملاء في الولايات المتحدة وأسواق أنظمة البوصة الأخرى.
  • أحجام البراغي القياسية التي تتوافق مع المفكات والصنابير المتوفرة بشكل شائع.

Thread Size

تفاوتات الخيط والتخليص للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد

لماذا الأبعاد الاسمية CAD ليست كافية

تعد قيمة M10 × 1.5 المميزة في ملف CAD قيمة مثالية. لا يضمن ذلك أن الجزء المطبوع سيتم تثبيته بسلاسة على مسمار M10 القياسي. يمكن أن تحدث انحرافات بين الحجم الفعلي وبيانات CAD. تشمل الأسباب ما يلي:

  • انكماش المواد أثناء التبريد أو بعد المعالجة
  • دقة الطابعة وحالة المعايرة
  • تأثير ارتفاع الطبقة على إعادة إنتاج شكل الخيوط الدقيقة
  • اتجاه الطباعة
  • خطوات ما بعد المعالجة مثل التدحرج أو السفع الرملي

لذلك، لا يمكن استخدام أبعاد CAD إلا كمرجع للتصميم. قبل الإنتاج الضخم، يجب عليك التأكد من خلال الاختبار المادي أن ملاءمة الخيط مقبولة.

ما مقدار التخليص الذي يجب عليك إضافته؟

لا توجد قيمة تصفية عالمية تناسب جميع الطابعات والمواد وأحجام الخيوط. يعتمد الخلوص على العملية والمادة وحجم الخيط وكيفية تجميع الأجزاء.

 

عملية

الخلوص الشعاعي النموذجي

FDM

0.15 إلى 0.3 ملم

راتينج SLA

0.1 إلى 0.2 ملم

نايلون SLS

0.15 إلى 0.3 ملم

نايلون ام جي اف

0.15 إلى 0.3 ملم

المعادن (SLM أو LPBF)

0.1 إلى 0.2 ملم، وغالبًا ما يتم الانتهاء منه عن طريق النقر

 

 

كيفية التعويض عن دقة الطباعة

تساعد الخطوات العملية التالية على تضييق الفجوة بين CAD والجزء النهائي:

  • قم بطباعة كتلة اختبار صغيرة تحتوي على مجموعات متعددة من قيم التخليص. تناسب اليد للعثور على أفضل الخلوص قبل إنتاج الجزء الكامل.
  • قم بطباعة مقاييس الخيوط واستخدم مثبتات حقيقية للتحقق من ملاءمتها.
  • قياس الجزء المطبوع الفعلي، وليس الاعتماد فقط على الأبعاد الاسمية.
  • بعد فهم خصائص الطابعة والمواد، قم بتطبيق التعويض الخاص بالعملية.

من المهم ملاحظة أن تطبيق إجراءات الاختبار هذه يتطلب استثمارًا إضافيًا للوقت في البداية، ولكن في الوقت نفسه، يمكن أن يمنع مجموعة كاملة من الأجزاء التي بها عيوب في ملاءمة الخيوط.

3D printed threaded holes

إرشادات التصميم للخيوط المطبوعة ثلاثية الأبعاد الأقوى

تجنب الجدران ذات الخيوط الرفيعة

تعتبر الجدران الرقيقة حول الخيوط نقطة فشل شائعة في الأجزاء المطبوعة. عندما يكون الجدار المحيط بالثقب الملولب رقيقًا جدًا، فإن الضغط الناتج عن ربط المسمار يتركز في المقطع العرضي الصغير. يمكن أن يتسبب هذا في حدوث تشققات حول الرأس، أو تشوه تحت حمل التثبيت، أو تجريد الخيط بعد بضع دورات فقط.

أضف المزيد من المواد حول الخيط

يسمح القطر الأكبر للرأس والجدران الأكثر سمكًا وتعزيز منطقة الخيط بتوفير مادة كافية لعمليات الخيط. الزيادة الصغيرة في أبعاد الرئيس لا تضيف تكاليف مادية خطيرة، ولكن هناك زيادة كبيرة في القوة.

thread design for 3D printing

إضافة الشطب في مداخل الموضوع

يمكن أن تؤدي إضافة شطب أو مقدمة عند مدخل الخيط إلى تحسين إحساس التجميع بشكل ملحوظ. فهو يساعد على محاذاة المسمار بشكل صحيح، ويقلل من الخيوط المتقاطعة، ويجعل التجميع أكثر سلاسة.

تجنب التحولات الحادة حول الميزات المترابطة

الزوايا الحادة تركز الضغط. المفصل الذي يلتقي فيه رئيس الخيط بالجسم الرئيسي بزاوية 90 درجة يكون ضعيفًا بشكل خاص. استخدم الشرائح أو نصف القطر الانتقالي أو الأضلاع عند المفصل بدلاً من ذلك. هذا ينشر الحمل على مساحة أكبر. ومن ثم تكون قاعدة الرئيس أقل عرضة للتصدع.

thread 3D printing

تصميم خيوط لعمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد المختلفة

المواضيع FDM

طباعة FDM للخيوط الأكبر عملية جدًا ومنخفضة التكلفة. خطوط الطبقة واتجاه الطباعة لها تأثير حقيقي على محمل حمل الخيط. لذا فإن خيوط FDM أكثر ملاءمة للنماذج الأولية والتركيبات والرقص والأجزاء الوظيفية الكبيرة. يمكن أن تمتص ملفات تعريف الخيوط السميكة بعض الأخطاء.

خيوط الراتنج SLA

يمكن لراتنج SLA التقاط التفاصيل الدقيقة وله تشطيب سطحي جيد. إنها تناسب ملفات تعريف الخيوط الصغيرة التي لا يمكن لـ FDM تكوينها بشكل واضح. لكن قوة الراتنج القياسية ليست عالية. عندما يتحمل الخيط حمولة عالية أو يحتاج إلى تجميع وتفكيك متكرر، فمن الآمن اختيار راتينج من الدرجة الهندسية أو استخدام إدراجات الخيط.

خيوط النايلون SLS

تتميز خيوط النايلون المطبوعة SLS بخصائص ميكانيكية جيدة. عملية الطباعة لا تحتاج إلى دعم. ملف تعريف الخيط نظيف. لا توجد علامات دعم أو ضرر. إنها تناسب التجميعات الوظيفية التي تحتاج إلى مقاومة الصدمات. ويمكنه أيضًا تشكيل هياكل خيطية معقدة يصعب طباعتها بواسطة FDM أو SLA.

SLS Nylon Threads

خيوط النايلون MJF

تتميز الأجزاء المطبوعة من النايلون MJF بالاتساق الجيد والقوة الوظيفية الموثوقة. أنها تناسب إنتاج دفعة صغيرة. عند الانتقال من النماذج الأولية لمرة واحدة إلى الإنتاج بكميات صغيرة، فإن MJF هو الخيار الأكثر ملاءمة.

خيوط معدنية مطبوعة ثلاثية الأبعاد

تستخدم الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد عادةً عمليات SLM وLPBF. إنها تناسب البيئات ذات درجات الحرارة العالية والأحمال الميكانيكية العالية والأجزاء الصناعية الصعبة. عادةً ما يتم تصنيع الخيوط الداخلية عالية الدقة أو النقر عليها بعد الطباعة. وهذا يحافظ على حرية التصميم ويضمن دقة الملاءمة النهائية.

Metal 3D Printed Threads

متى يجب عليك تجنب طباعة الخيط ثلاثي الأبعاد مباشرة؟

تطبيقات عزم الدوران العالي

في ظل عزم الدوران العالي، غالبًا ما تتشقق الخيوط البلاستيكية أو تتشقق قبل أن يصل المثبت إلى قوة التثبيت المناسبة. عندما يتطلب التجميع عزم دوران حقيقي، يجب التخطيط لإدخالات معدنية أو طرق توصيل بديلة من البداية.

التجميع والتفكيك المتكرر

الأجزاء التي غالبًا ما يتم فتحها أو إصلاحها أو إعادة تجميعها تخضع للضغط المتكرر حتى تتآكل بشكل دائري أو شريطي. بالنسبة لمثل هذه الأجزاء، ينبغي النظر في الإدخالات من البداية لتجنب إعادة التصميم لاحقًا.

threaded 3D printed components

تطبيقات درجة الحرارة العالية

ارتفاع درجة الحرارة يؤثر بشكل كبير على الخيوط البلاستيكية. عندما تسخن الأجزاء بسبب درجة الحرارة المحيطة أو احتكاك التجميع، تظهر مشاكل مثل التليين والزحف وانخفاض قوة الخيط.

تحميل عالي أو اتصالات حساسة للسلامة

بالنسبة للأحمال العالية أو المفاصل الحرجة للسلامة، لا يمكن أن تعتمد القرارات على قابلية الطباعة وحدها. يجب تقييم المواد والمثبتات والإدخالات والحمل المتوقع وعملية التصنيع معًا.

الاختيار بين الخيوط المطبوعة والإدراجات الملولبة

 

الموقف

المواضيع المطبوعة

إدراجات مترابطة

تردد التجميع

مرة أو مرتين

متكررة ومستمرة

قوة التحميل والتثبيت

ضوء

معتدلة إلى عالية

حجم الخيط

خيوط أكبر

أي حجم، وخاصة الصغيرة

مواد نموذجية

البلاستيك إلى البلاستيك

المسمار المعدني في جزء من البلاستيك

موثوقية طويلة المدى

أقل مع مرور الوقت

أعلى مع مرور الوقت

 

 

 

الفكر النهائي

تتمتع Xunjie بأكثر من عشر سنوات من الخبرة في الطباعة ثلاثية الأبعاد. نحن ندعم FDM وSLA وSLS وMJF نايلون والطباعة المعدنية والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي.

إذا لم تكن متأكدًا من استراتيجية الخيط التي تناسب الجزء الخاص بك، فأرسل إلينا ملفات CAD ومتطلبات التجميع الخاصة بك. سنساعدك على إيجاد حل للخيط والتثبيت يكون عمليًا في الإنتاج الضخم.

3D printing threaded features

التعليمات

1、 لماذا لا يمكنني أبدًا تثبيت الثقوب الملولبة المطبوعة؟

المشكلة الأكثر شيوعًا في تصميم الخيوط المطبوعة ثلاثية الأبعاد هي النمذجة مباشرةً وفقًا للأبعاد القياسية. عادة ما تكون الثقوب المطبوعة FDM أصغر قليلاً من حجم النموذج لأن البلاستيك المبثوق يتمدد إلى الخارج، وتضيف خطوط الطبقة نفسها بعض الخشونة. ولذلك، فإن تركيب الخيط على الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد يحتاج إلى بدل إضافي. بشكل عام أضف 0.15 إلى 0.3 ملم لكل جانب، أي ما يعادل 0.3 إلى 0.6 ملم في القطر.

2. هل يمكنني استخدام نماذج الخيوط القياسية مباشرة للخيوط المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟

يمكنك ذلك، لكن لا ينصح بذلك. قمم الخيوط المثلثة القياسية حادة جدًا. تميل الأجزاء المتدلية إلى الترهل أثناء الطباعة، ويمكن أن تنحشر عند تثبيتها. عادةً ما نقوم بتقليل زاوية الخيط، أو نستخدم مباشرة خيوط شبه منحرفة أو مسننة. ستكون جودة الطباعة أكثر استقرارًا. إذا كان يجب عليك استخدام خيوط قياسية، نقترح النقر عليها بنقرة واحدة بعد الطباعة لتنظيف الخيوط.

3、 هل يؤثر اتجاه الطباعة بشكل كبير على قوة الخيط؟

لها تأثير كبير. عندما تتم طباعة الثقب الملولب عموديًا، يتم في الواقع بناء أسنان الخيط طبقة بعد طبقة. الرابطة البينية ضعيفة، ويمكن فصل الخيط بسهولة عن طبقة معينة تحت الحمل العالي. إذا سمحت الظروف، فاحتفظ بمحور الخيط موازيًا لسرير الطباعة. سوف تمتد أسنان الخيط بعد ذلك إلى طبقات متعددة، وستكون القوة أفضل. ومع ذلك، من الصعب تنظيف الدعامات الموجودة داخل الفتحة المطبوعة أفقيًا. لا يزال العديد من الأشخاص يستخدمون الطباعة العمودية، ثم يقومون بإصلاحها بإدخالات أو النقر.

4. هل يمكن ربط البراغي مباشرة في الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟

نعم، ولكن عليك أن تكون حذرا. المواد مثل PLA هشة. يمكن أن يؤدي ربط البراغي مباشرة إلى كسر فتحة الثقب بسهولة. نقترح أولاً حفر ثقب تجريبي بنسبة 70% إلى 80% من القطر الخارجي للمسمار، وشطب فتحة الثقب، ثم ربطها ببطء. إذا كنت بحاجة إلى التجميع والتفكيك بشكل متكرر، فسيكون التبديل إلى أدوات التثبيت الحراري أكثر متانة.

5. ماذا علي أن أفعل إذا كان الخيط المطبوع ضيقًا جدًا أو عالقًا؟

لا ترميها بعيدًا بعد. يمكنك استخدام الصنبور المطابق أو القالب لمطاردته يدويًا وإزالة بعض خطوط الطبقة. إذا لم يكن لديك صنبور أو قالب، ابحث عن برغي معدني، ثم دهنه قليلًا، ثم اربطه ببطء للداخل والخارج عدة مرات لكسره. إذا كان لا يزال ضيقًا للغاية بعد تجربة ذلك، قم بتكبير الثقب في النموذج بمقدار 0.1 إلى 0.2 مم أخرى واطبع عينة جديدة.

كونسنا

مؤلف:

Mr. jyxunjie

بريد إلكتروني:

info@swiftech3d.com

Phone/WhatsApp:

18015302961

المنتجات الشعبية
قد تعجبك أيضًا
الفئات ذات الصلة

البريد الإلكتروني لهذا المورد

الموضوع:
الالكتروني:
رسالة:

يجب أن تكون رسالتك بين 20-8000 الأحرف

كونسنا
الاشتراك
تابعنا
We will contact you immediately

Fill in more information so that we can get in touch with you faster

Privacy statement: Your privacy is very important to Us. Our company promises not to disclose your personal information to any external company with out your explicit permission.

إرسال