3D加工網(wǎng)此前收到很多關(guān)于如何為3D打印部件的3D模型添加螺紋特征的問題。今天，本文將和大家一起學(xué)習(xí)了解3D打印里如何在塑料和金屬件上添加螺紋。

    一、在塑料打印部件上添加螺紋

    針對(duì)專業(yè)和工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，本文提供以下技術(shù)路徑：

    后處理攻絲工藝

    首選方案是打印無螺紋基體，后續(xù)通過機(jī)械加工形成螺紋結(jié)構(gòu)。該工藝?yán)媒z錐或螺紋銑刀在預(yù)制孔內(nèi)切割出精確的螺紋結(jié)構(gòu)，適用于需要一次性裝配且無需反復(fù)拆解的場(chǎng)景。持續(xù)的插拔操作可能導(dǎo)致螺紋磨損，因此更推薦用于永久性連接。

    若原始設(shè)計(jì)包含虛擬螺紋，建議刪除特征并將孔徑設(shè)置為略小于對(duì)應(yīng)絲錐的鉆頭尺寸。加工時(shí)可參考標(biāo)準(zhǔn)絲錐-鉆頭匹配表確定參數(shù)，該數(shù)據(jù)體系同樣適用于3D打印部件。為確保加工精度，建議先使用擴(kuò)孔鉆預(yù)處理，再執(zhí)行手動(dòng)攻絲操作。

    自攻螺釘直接裝配

    對(duì)于具備彈性變形能力的聚合物材料（如尼龍制品），可采用自攻螺釘實(shí)現(xiàn)免預(yù)處理裝配。該類型螺釘通過擠壓材料形成配合螺紋，需嚴(yán)格遵循制造商推薦的孔徑尺寸規(guī)范。此方案特別適用于需要快速裝配的彈性塑料部件。

    金屬嵌件強(qiáng)化方案

    當(dāng)需要更高連接強(qiáng)度時(shí)，推薦采用黃銅或鋼制螺紋嵌件。常見類型包括：

    熱熔嵌件：通過電烙鐵加熱使塑料軟化，將嵌件壓入形成機(jī)械結(jié)合

    螺旋膨脹嵌件：專為光固化樹脂（SLA）設(shè)計(jì)，避免高溫導(dǎo)致的材料變形

    設(shè)計(jì)階段需注意：嵌件外徑應(yīng)大于螺紋公稱直徑，且孔位周邊需預(yù)留足夠材料厚度。針對(duì)選擇性激光燒結(jié)（SLS）和多射流熔融（MJF）工藝，需考慮嵌件安裝時(shí)的幾何干涉問題。實(shí)際操作中可能需要通過熱風(fēng)槍輔助調(diào)整嵌件位置，此時(shí)需在嵌件與相鄰特征間保留至少6.35mm的操作空間。

    原生螺紋打印技術(shù)

    對(duì)于無需反復(fù)拆解的裝配場(chǎng)景，可直接打印螺紋結(jié)構(gòu)以簡(jiǎn)化流程。該方案對(duì)螺紋尺寸有明確限制：

    螺紋高度需大于打印設(shè)備最小特征尺寸（通常≥0.5mm）

    需避免螺紋齒間產(chǎn)生支撐結(jié)構(gòu)，否則殘留支撐會(huì)影響功能

    建議根據(jù)設(shè)備特性調(diào)整螺紋錐度，確保垂直打印時(shí)的結(jié)構(gòu)完整性

    設(shè)計(jì)階段需預(yù)先評(píng)估材料收縮率和翹曲變形量，同時(shí)考慮去支撐工藝對(duì)孔徑精度的影響。

    二、在金屬打印部件上添加螺紋

    金屬部件的螺紋加工需兼顧材料特性和工藝精度：

    機(jī)械攻絲與螺紋修復(fù)

    與塑料加工類似，金屬部件可采用攻絲工藝形成標(biāo)準(zhǔn)螺紋。對(duì)于激光粉末床融合（LPBF/SLM/DMLS）和電子束熔化（EBM）工藝生產(chǎn)的部件，建議通過絲錐進(jìn)行二次精加工。該操作可有效清理表面粗糙度，確保螺紋配合精度。

    Heli-Coil鋼絲螺套方案

    針對(duì)高強(qiáng)度需求場(chǎng)景，推薦植入Heli-Coil螺紋嵌件。這種由盤繞鋼絲制成的修復(fù)型嵌件，可顯著提升螺紋孔的耐磨性和承載能力，特別適用于3D打印金屬件的強(qiáng)度強(qiáng)化。其安裝工藝與塑料部件類似，但需注意金屬基體的熱處理狀態(tài)。

    原生金屬螺紋打印

    雖然直接打印金屬螺紋在理論上可行，但實(shí)際工程中存在顯著局限：

    表面粗糙度可能導(dǎo)致配合問題

    尺寸精度難以達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)

    材料收縮率影響螺紋功能性

    因此更推薦將打印基體與二次機(jī)械加工相結(jié)合，通過CNC精加工確保螺紋性能。

    技術(shù)選型決策框架

    最終工藝選擇需綜合評(píng)估以下要素：

    裝配頻次（一次性/重復(fù)拆解）

    載荷等級(jí)（靜態(tài)/動(dòng)態(tài)負(fù)載）

    配合精度（間隙配合/過盈配合）

    生產(chǎn)批量（單件/批量生產(chǎn)）

    每種方案在機(jī)械性能、成本投入和設(shè)備需求層面均存在差異，需根據(jù)具體工程要求進(jìn)行優(yōu)化配置。