Inserto metálico roscado

En el mundo de la impresión 3D cuando se quiere realizar determinado tipo de piezas se necesitan realizar uniones roscadas para hacer piezas desmontables o asegurar la unión permanente de partes de gran volumen. En estos casos es recomendable emplear insertos o casquillos roscados metálicos.

Los dos tipos de insertos empleados de forma mayoritaria en la impresión 3D son los insertos roscados de colocación por calor y los casquillos o insertos autorroscantes tipo ensat.

Insertos roscados por calor

Este tipo de insertos son utilizados con materiales termoplásticos, los cuales se funden a temperaturas bajas. El modo de empleo es muy sencillo y sólo requiere disponer de un soldador de calor u otra fuente de calor (Modifi3D Pro), que por contacto mediante transmisión de calor provoque el calentamiento del inserto de latón (material con gran transmisión de calor). La geometría del moleteado de estos componentes está ideada para que al fundirse el plástico de las paredes del agujero, se forme una unión resistente, que impida que se salga ni gire sobre sí mismo, incluso en entornos con vibraciones. Con una correcta colación de este tipo de insertos se puede obtener una resistencia a tracción de 15 Kg y una resistencia a torsión de 2.5 Kg.

Imagen 1: Inserto roscado colocado por calor. Fuente: Markforged

Este tipo de insertos son ideales para la mayoría de piezas y materiales empleados en la impresión 3D de tecnología FDM, ya que los autorroscados tipo ENSAT dependiendo de la geometría pueden implicar que acabe delaminando las capas al hacer presión el inserto al roscarlo. Además los insertos roscados de calor tienen ambos orificios abiertos por lo que pueden considerarse pasantes, por lo que la longitud del insertos no será una limitación aunque el tornillo a roscar deba introducirse con una profundidad mayor a la longitud del propio inserto.

Tabla 1: Insertos roscados por calor, valores en mm.

Casquillos o insertos autorroscante tipo ensat

Ciertos materiales que se emplean en la impresión 3D SLS y de resina funden a temperaturas superiores o no se comportan de forma estable al calentarlos. En estos casos se recomienda emplear los insertos roscados autorroscantes tipo ensat. Los casquillos autorroscantes tipo ensat cuentan con una entrada cónica y una hendidura ancha para proporcionar una función cortante mientras se produce el atornillado. Esto permite que estos elementos puedan ser sometidos a esfuerzos mucho más grandes en comparación de los insertos de calor.  Además este tipo de insertos es de acero inoxidable que ofrecer una gran resistencia al desgaste y a entornos agresivos.

Tabla : Casquillos o insertos autorroscante tipo ensat, valores en mm.

Su forma cónica en el extremo inferior acompañada por una ranura de corte, crean la rosca de forma automática en el agujero. Para introducirlos se recomienda utilizar la herramienta para la colocación de insertos autorroscantes tipo ensat, un útil que facilita y optimiza el proceso.

Imagen 2: Herramientas para insertos tipo ensat.

Indiferentemente del tipo de inserto, existen dos factores claves: la resistencia a la extracción y la resistencia al giro. La resistencia a la extracción es la oposición del inserto a salirse de su alojamiento cuando se aprieta el tornillo. Este un valor que se consigue incrementar al aumentar la longitud del inserto. La resistencia al giro es la oposición del inserto a girar sobre sí mismo en el momento de apretar el tornillo. En este caso la resistencia aumenta al incrementar el diámetro del agujero.