3Dプリンター

ネジをプリントしてみた！

この記事の概要目次

まずは、Ｍ8を充填率15％で・・・

Fusion 360でモデリングして、プリントしてみます。
機種は、「Flash Forge Finder」で、フィラメントはPLAです。
たぶん、機種や樹脂が変われば、結果も変わるかもしれません。
前回のφ8凸凹のテストでは、15％の場合、凸も凹も若干小さめでしたけど同比率でした。
実際にプリントした、ボルトとナットをはめてみました
う～ん、ちょっと硬いけど、ギシギシときしみながら入りました。
金属のネジではどうか？

金属とも、無理やりねじ込めば、どうにか入りました。
でもいつ破損するか、怖いです。

じゃぁ、100％では？

こっちは、前回のテストでは、凸に比べると凹は0.4mmぐらい小さかったですし、凸には、コブが発生していたので、たぶん入らないと予想できます。

やっぱり、想像通りです。
対金属どころか、同時にプリントした、樹脂どおしでも、硬くてはいりませんでした。

次に、Ｍ6の充填率15％

こちらも、テスト結果から、Ｍ8同様に、無理すれば・・・
っと思っていましたが、入りません。
最初の食い付きで、斜めになってしまって、ダメでした。

金属との結合も、ボルトのほうは、無理すれば入りそうでしたけど、ナットの方はやっぱりＮＧ。

充填率15％で、これでは、たぶん100％では、もっと無理ですねぇ～。

凸と凹の収縮率を変えてみてはどうだろうか？

凹（ナット）の場合はテストでは、小さくなる傾向でした。
じゃぁ、Fusion 360でナットのモデルを、若干大きくモデリングしてはどうか？
ただ、ネジコマンドは、M6をM6.1などのように、規格はずれの寸法には設定できないようですね。
拡大、縮小で対応してはどうだろう！
径方向だけ大きくしたいので、深さ方向は変更しないで、平面方向だけがいいかなぁ？
などと、考えながらFusion 360をいじってます。
ただし、ネジ以外の寸法は変えたくないので、一旦拡大率に反比例に収縮させて、ネジをモデル化し・・・
その後に、拡大率だけ拡大させたほうが、他の部分には影響がないのでよさそうです。
こんな感じで、拡大率を変化させながら、何種類がプリントしてみました。
拡大率を大きくすると、なるほど、入りやすくなりますがっ。
ただ、な～んか、しっくりこないです。
場合によっては、ネジ形状が壊れてしまうのか、ちょっと強く締めこむとネジがバカになったりする事もありました。
それに、この方法でうまくいったとしても、ネジ径によっても拡大率は変わってくるでしょうし。
拡大縮小の操作も、かなり面倒です！！

ここは、強情張らないで道具をつかいましょう！

加工屋さんなら誰でも知ってる、「タップ」と「ダイス」と呼ばれてる工具です。
Amazonで「タップ　ダイス」で検索すればいろいろ出てきます。
数種類のネジに対応したセット物でも、2,000円前後です。

もともと、金属の棒や穴に、ネジを加工する工具なので、樹脂なら簡単に使用できますし、これで追加工すれば、金属汎用ネジとの愛称も抜群なはずです。

タップ加工

ネジ穴（ナット）を加工する工具です。
部品加工の場合には、まず指定の穴（下穴）をあけて、そこにこの工具をねじ込んで加工します。
NC機械でも自動加工できますし、直接手でもできます。
NC]機でのネジ加工風景。4年ほど前、テスト加工した時の画像があったので、ご紹介します。

最近のタップ工具は進化してきているので、結構速いでしょ！
NCの場合こんな感じで、工具回転とZ方向の送りを同調させながら、ネジ加工します。
手作業の場合には、穴に力でねじ込んでいきます。
ただし、穴だけの前加工に直接ねじ込むので、斜めにならないように気を使います。

プリント後のネジに追加工する場合は、すでにネジ形状は出来ているので、簡単に加工できました。

ダイス加工

こちらは、円柱素材に、ネジ軸（ボルト）を加工する道具です。
ダイスはNCフライス系の機械での自動加工にはあまり使いません。
ネジ断面形状のダイスとは違う工具をヘリカルに動作させて加工するイメージですが、旋盤などでは、ゆっくり回転させながら押し込んで行くような半自動的に使ったりします。
もちろん、手作業でも行います。
固定した円柱素材にダイスを上からねじ込んで行くイメージです。