La impresión 3D de roscas y cómo añadir insertos roscados a otras piezas impresas en 3D (con vídeo)

Los insertos roscados de expansión tienen forma cilíndrica y cuentan con un ligero estrechamiento y un moleteado en la parte exterior. Durante el proceso de diseño, incorpora a la pieza una protuberancia con una profundidad y un diámetro adecuados a las características del inserto. Imprime y posacaba la pieza de la forma habitual, siguiendo los pasos de posacabado para SLA o SLS y procurando que no queden restos del material dentro de la cavidad. A continuación, coloca el inserto mediante el ajuste a presión. Incorporar un tornillo hará que la superficie moleteada quede presionada contra el material impreso de alrededor, lo que creará un ajuste por fricción resistente.

Consejo para el uso de insertos roscados de expansión con piezas impresas en 3D mediante impresión SLA 3D: lava la pieza siguiendo el procedimiento habitual, introduce el inserto roscado de expansión, coloca el tornillo y realiza el poscurado de la pieza una vez que el tornillo ya esté colocado. Realizar este paso en último lugar reduce la probabilidad de que el inserto provoque grietas en el material de alrededor cuando se expanda.

Los insertos roscados termofijados están diseñados para instalarse en materiales termoplásticos con un soldador con punta de instalación. También pueden insertarse utilizando pegamento en materiales termoendurecibles, como las piezas de SLA. 

Para instalarlos en una pieza de termoplástico, como las impresas con polvos de impresión SLS, sigue las instrucciones de instalación indicadas para la herramienta en cuestión. El proceso habitual es utilizar un soldador, con o sin un accesorio especial, para calentar el inserto, lo que transmitirá el calor hasta el plástico que lo rodea. El material de alrededor se ablandará y, al presionar con el soldador, podrás colocar el inserto en la pieza impresa. Asegúrate de esperar a que el material se enfríe y recupere la resistencia antes de colocar un tornillo.

Para instalarlo en una pieza termoendurecible, como las impresas con resinas de SLA, es posible utilizar pegamento para mantener una pieza termofijada en su sitio. A diferencia de en una instalación tradicional, asegúrate de diseñar la protuberancia de modo que se ajuste al diámetro más amplio de la pieza y utiliza una gota de cianoacrilato (CA) o resina epoxi para mantenerla en su sitio una vez instalada. Asegúrate de esperar a que el pegamento se cure del todo antes de colocar el tornillo.

Nota: En la pieza de impresión 3D SLS que aparece en la imagen de este artículo, la protuberancia tiene un tamaño adecuado para un ajuste a presión, tal como recomendamos cuando se trata de plásticos termoendurecibles. Esta técnica también funciona para las piezas de termoplástico si se utiliza una gota de pegamento o resina epoxi, pero la sujeción no será tan resistente como la de una verdadera instalación termofijada.

A pesar de que se requiere una fase adicional para soldar o pegar la pieza, los insertos roscados termofijados para piezas impresas mediante SLS y SLA ofrecen mayor seguridad y resistencia en comparación con los insertos roscados de expansión. Con cualquiera de los dos métodos, estas piezas son una buena opción para obtener mayor seguridad y resistencia en comparación con los insertos roscados de expansión, aunque la fase extra y el equipamiento necesarios pueden ser un inconveniente.

Diseñar un hueco o protuberancia que sujete de forma segura una tuerca a la pieza en sí es otro método para crear contacto de metal a metal. Es posible utilizar tuercas hexagonales o cuadradas, e incluso colocar tuercas de seguridad. Hay muchas variedades de diseño para este método; para poder instalar la tuerca, solo tienes que asegurarte de que es posible acceder al hueco o protuberancia con facilidad (es decir, no debería encontrarse en una superficie interior). Si deseas más seguridad, utiliza una gota de pegamento de cianoacrilato (CA) para sujetar la tuerca en su sitio.

Utilizar un macho de roscar diseñado para plástico es una manera rápida y económica de añadir roscas a piezas impresas en 3D. No requiere ningún paso de diseño adicional y la mayoría de las tiendas que trabajan con plásticos disponen del equipamiento necesario.

Los tornillos autorroscantes se pueden insertar en los relieves negativos sin que sea necesario preparar la pieza. Sigue las instrucciones del fabricante para conocer las dimensiones de la protuberancia.  

Es recomendable utilizar estas piezas con materiales dúctiles o que tengan una gran capacidad de alargamiento. Tanto el Nylon 11 Powder como el Nylon 12 Powder de Formlabs son adecuados para esto, y también lo son las resinas Tough y Durable de la gama de materiales para SLA de Formlabs. Los materiales frágiles, o aquellos con poco alargamiento, (como las resinas Rigid de la gama de materiales para SLA de Formlabs), se pueden agrietar cuando se utilizan con tornillos autorroscantes, por lo que es necesario tener precaución y protegerse los ojos al utilizar estos materiales.