Inserto metallico filettato

Nel mondo della stampa 3D, quando si vogliono realizzare alcuni tipi di pezzi, è necessario realizzare giunti filettati per creare pezzi rimovibili o garantire il collegamento permanente di pezzi di grandi dimensioni. In questi casi è consigliabile utilizzare inserti filettati o boccole in metallo.

I due tipi di inserti più comunemente utilizzati nella stampa 3D sono gli inserti filettati a caldo e le bussole o inserti autofilettanti di tipo ensat.

Inserti filettati per calore

Questo tipo di inserto viene utilizzato con materiali termoplastici, che fondono a basse temperature. Il metodo di utilizzo è molto semplice e richiede solo un saldatore o un'altra fonte di calore (Modifi3D Pro), che per trasmissione di calore per contatto provoca il riscaldamento dell'inserto in ottone (un materiale ad alta trasmissione di calore). La geometria della zigrinatura di questi componenti è progettata in modo che, quando la plastica si fonde sulle pareti del foro, si formi un forte legame che impedisce di sfilarsi o di girare su se stessi, anche in ambienti con vibrazioni. Con una corretta fusione di questi inserti, è possibile ottenere una resistenza alla trazione di 15 kg e una resistenza alla torsione di 2,5 kg.

Imamgine 1: Inserto filettato posto per calore. Fonte: Markforged

Questo tipo di inserto è ideale per la maggior parte dei pezzi e dei materiali utilizzati nella stampa 3D con tecnologia FDM, poiché gli inserti autofilettanti di tipo ENSAT, a seconda della geometria, possono provocare la delaminazione degli strati quando l'inserto viene premuto nella filettatura. Inoltre, gli inserti filettati a caldo hanno entrambi i fori aperti e possono essere considerati fori passanti, quindi la lunghezza dell'inserto non sarà un limite anche se la vite da filettare deve essere inserita più in profondità rispetto alla lunghezza dell'inserto stesso.

Tabella 1: Inserti filettati per calore, valori in mm.

Boccole inserti autofilettante tipo ensat

Alcuni materiali utilizzati nella stampa 3D SLS e in resina fondono a temperature più elevate o non si comportano in modo stabile quando vengono riscaldati. In questi casi, si raccomanda l'uso di inserti filettati autofilettanti ensat. Gli inserti filettati autofilettanti ensat hanno un ingresso conico e un'ampia rientranza per fornire una funzione di taglio durante l'avvitamento. Ciò consente a questi elementi di essere sottoposti a sollecitazioni molto più elevate rispetto agli inserti a caldo.  Inoltre, questi inserti sono realizzati in acciaio inossidabile che offre un'elevata resistenza all'usura e agli ambienti aggressivi.

Tabella: Boccola o inserti autofilettanti tipo ensat, valori in mm.

La forma conica all'estremità inferiore, insieme a una scanalatura di taglio, crea automaticamente la filettatura nel foro. Per inserirli, si consiglia di utilizzare lo strumento autofilettante ensat, uno strumento che facilita e ottimizza il processo.

Immagine 2: Strumento per inserti tipo ensat.

Indipendentemente dal tipo di inserto, essistono due fattori chiavi: la resistenza all'estrazione e la resistenza alla rotazione. La resistenza all'estrazione è la resistenza dell'inserto a scivolare fuori dal suo alloggiamento quando si stringe la vite. È un valore che può essere incrementato aumentando la lunghezza dell'inserto. La resistenza alla rotazione è l'opposizione dell'inserto a ruotare su se stesso quando si stringe la vite. In questo caso, la resistenza aumenta con l'aumentare del diametro del foro.