Veel mensen met een 3D-printer kennen de welbekende ‘messing schroefdraadinserts’. De koperen buisjes kunnen in een 3D-geprint object worden gesmolten en zorgen voor stevig schroefdraad. En natuurlijk heb ik deze kleine dingen zelf ook met veel plezier en succes gebruikt voor de montagegaten van dekseltjes van mijn geprinte elektronica-behuizingen.
Toen ik later echter op zoek was naar een stevige montagemethode voor een geprint tandwiel op een metalen as, probeerde ik deze busjes ook eens op een andere manier te gebruiken. Het resultaat overtrof mijn verwachtingen!
Op de foto's hieronder zie je de meest voorkomende toepassing van deze koperen inzet-stukken. Door het insmelten, dat voorzichtig met de soldeerbout kan gebeuren, ontstaat ter plekke een bevestigingspunt met stevig schroefdraad. En op die manier heb ik deze busjes zelf ook al regelmatig gebruikt om geprinte behuizingen te voorzien van een afneembare deksel.
Eén van mijn liefhebberijen is het printen van onderdelen die kunnen worden gebruikt bij fischertechnik. In de loop van de tijd heb ik al vrij veel wielen, spaakwielen en tandwielen ontworpen en geprint. Een terugkomend probleem is de bevestiging hiervan op de 4mm metalen assen.
Als het wiel in het midden gesloten en groot genoeg is, kan natuurlijk de normale fischertechnik klemnaaf hiervoor worden gebruikt. Maar bij een decoratief spaakwiel, of tandwiel van kleine diameter is deze naaf niet bruikbaar. In de zoektocht naar alternatieve bevestigingen voor zelf-geprinte wielen, experimenteerde ik ook nog met een meegeprinte bus waarin ik dan M2,5 draad tapte. Het idee was dat een inbus-stelschroef dan voldoende kon worden aangedraaid om het wiel zonder slippen aan een as te kunnen bevestigen. Ik printte de bus massief met 100% vulling, om het schroefdraad zo sterk mogelijk te maken.
Dit is voor veel decoratieve modellen, zoals treinmodellen, een prima oplossing. Het probleem is echter dat je het borgschroefje niet te strak moet aandraaien. Schroefdraad in plastic kan maar weinig kracht aan en eenmaal 'dolgedraaid' is het wiel eigenlijk waardeloos. Voor tandwielen waarbij het koppel oploopt en die echt stevig op de metalen as moeten kunnen worden bevestigd, is dit dus geen bruikbare oplossing.
Eerder had ik al eens metalen flenzen in de grotere tandwielen gebruikt, maar de montage plaat met een diameter van 21,5 mm is voor het kleine tandwiel dat ik nu wilde printen natuurlijk al veel te groot. Daarop ging ik op zoek naar mogelijke alternatieven die in of op het 3D-geprintte wiel konden worden verwerkt. Ik vond wel enkele koperen busjes die eigenlijk een andere toepassing kenden, en eventueel met een voorbewerking wel geschikt konden worden gemaakt, maar eigenlijk geen bruikbare, kosten-efficiënte oplossing.
Terwijl ik zo aan het zoeken en puzzelen was, moest ik aan de bekende koperen inzetstukken denken. De hoofdeis is immers dat het schroefje, voor een goede strakke bevestiging aan de as, in metalen schroefdraad moet lopen in plaats van in 3D-geprint PLA of PETG materiaal. En aan die eis zou natuurlijk met de inzetstukken volledig kunnen worden voldaan.
Ik besloot het maar eens te proberen en ontwierp een bus aan het wiel waarin de bekende koperen schroefdraad-bussen zich eenvoudig lieten insmelten. Het resultaat overtrof mijn verwachtingen. De inbusschoef kan zeer stevig worden aangedraaid waardoor het wiel erg strak op de as kan worden gemonteerd. Dit zit echt veel sterker dan het schroefdraad dat direct in het 3D geprintte kunststof is getapt.
Deze toepassing van de inzetstukken had ik nog niet eerder had gezien in de vele YouTube filmpjes over deze schoefdraad-bussen en hij overtrof mijn verwachtingen. Voor mijn eerste proefnemingen gebruikte ik M3 bussen, maar natuurlijk kan er nog lustig worden geëxperimenteerd met andere diameters en meerdere bevestigingspunten in de huls. Het lijkt mij nu al een zeer bruikbare onvermoede toepassing die ik zeker vaker ga toepassen!