3Dプリンターでボルトネジやナットを作る時の注意点

bolt3Dプリンター

思い描いたものが、3Dデータさえ作れたら出来上がってしまう3Dプリンター。

すごく便利なツールです。

 

そんな3Dプリンターを使ってボルトネジやナットを作って使おうと考えている人も多いのではないかと思うのですが、ここでは、3Dプリンターを使って作成する時の注意点についていくつか紹介します。

結論から言うと、3Dプリンターでボルトネジは使えない!!

3Dプリンターで作ったボルトネジは精度が保証されない

まず最初に言えるのは、ネジ精度です。

これは信用できません。

 

3Dプリンターで出力されるパーツの精度は平らな面でこそ0.1~0.3mmくらいのレベルの誤差で抑えられるとは思いますが、やはり、温度環境、湿度環境、フィラメントやレジンの劣化などによっても造形の時々で精度が狂います。

普通に金属加工をするよりも、圧倒的に精度のバラツキがあるんですよね。

 

なので、ましてやネジのような細かい造形が必要になるものでは、ネジ精度は保証されません。

実際、PLAフィラメントで作ってみたネジです↓↓↓

3Dプリント ボルト

 

まぁまぁ、キレイにできているように見えますね。

これでも、精度はどうだか・・・

でも、遊びで作ってみるとか使うぶんには3Dプリントしたネジとナットはちゃんと入りますので大丈夫です。

 

3Dプリント造形したボルトネジは強度が弱すぎる

3Dプリント ネジ

これはM12の六角ボルトを3Dプリンターで造形し、金属製のネジ穴に締めこんでみた後の惨状です(笑)

六角頭とネジのつなぎ目部分でパックリと割れてしまいました。

 

もちろん、インフィル(中身の充填率)を25%くらいで設定しているので、スカスカになっていることが原因の1つですが、強度が弱すぎる。

仮に、インフィルを上げていけば強度が上がるので使えるかもしれませんが、正規の締め付けトルクをかけて使うことは無理です。

 

そもそも、素材が樹脂系ですから。

 

でも、ここでも繰り返し言うならば、ガッツリ機械構造を支えるボルトとして使うのでなければ3Dプリントしたものでも十分使えます。

 

ただし、インフィル(充填率)は80%以上にしておくことが望ましいと思います。

 

3Dプリントしたボルトネジは耐摩耗が弱いので、繰り返し動かす部分には使えない

素材の問題でもありますけど、PLAやABSで造形したボルトネジは締めたり緩めたりを繰り返すことでネジ山がすり減っていきます。

特に、相手側が金属製のナットの場合は樹脂製のボルトが先にダメになりますね。

 

すり減ったものを使い続けると、そのうちボルトがスポーンと抜けてしまうかもしれないです。

一度締め付けたら、そうそう外すことはないという部分にでしたら問題はないかもしれませんが、金属製のネジと使い分けをしましょう。

3Dプリントしたネジ山をキレイにする方法

フィラメントを積層して造形するタイプの3Dプリンターでボルトネジを作った時、フィラメントが古かったり、湿度が高かったり、ノズルの温度が少し高すぎたりすると、造形時に余分な”ヒゲ”がまとわり付いてしまうことがありますよね。

 

こんなふうに。

3Dプリント ボルト

汚ったねぇ(笑)

 

こんなんじゃ、使えないですよね。

あなたならどうしますか?

 

実は、ある道具を使えば簡単にキレイなネジ山を作る(修正する)ことができます。

金属部品加工をしている人なら、知っている人も多いですがネジ切りダイスを使うんです。

 

ねじ切りダイス

 

これを3Dプリントしたボルトに入れて回すだけ。

ねじ切りダイス

 

樹脂製のボルトに対して、スチール製のダイスを入れるので簡単にスルスルと入っていきます。

造形精度が悪いと、ちょっと回すのがキツイですがグイグイ回して入れていきましょう。

 

ダイスを通してあげることで、ヒゲがもっさりついていたボルトネジもキレイに仕上がります。

3Dプリント ボルト

 

各ネジサイズごとにダイスがあるので、よく使うサイズのダイスをそろえておくと便利です。

1つ1つを購入すると高くつくので、趣味程度で使うのであればAmazonで売っているセット品がよいかと思います。

 

 

3Dプリンターでボルトネジ、ナットを造形するときの注意点のまとめ

素材の問題や造形精度の問題もあるため、ボルトとしては使えるけども、十分な機能を果たすかと言われるとダメということになります。

 

しかし、遊びで使ったり、軽く締めて負荷のかからないところに使うのであれば、3Dプリントしたボルト・ナットでも問題なく使えます。

自分が使いたい部分によって、金属製のネジと使い分けすることが大事ですよ。

 

締め付けトルクを無視して、3Dプリントしたボルトをネジ穴に締めこんだ時、悲惨な結末としてボルトの頭がネジ部分から折れてしまいます。

その結果、ネジ穴には折れたボルトネジが残ったまま取れなくなるとか・・・

恐ろしや。

 

 

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