Optionen im Überblick
- Heatsets (Einpress-Gewindeeinsätze): sehr belastbar, viele Zyklen, kompakte Bauform.
- Eingebettete Muttern: günstig/robust, brauchen mehr Platz; ideal für M4/M5/M6.
- Selbstschneidende Schrauben für Kunststoff: schnell, kein Einsatz nötig – begrenzte Zyklen, Boss sorgfältig auslegen.
- Gedruckte Gewinde: für grobe Profile/geringe Last; Toleranzen und Material beachten.
Vertiefung: Toleranzen, Konstruktion-FDM.
Boss-Design (Schraubdom) – Grundregeln
- Wandstärke als Vielfaches der Linienbreite planen (z. B. 1,2–1,6 mm = 3–4 Linien bei 0,4-mm Düse).
- Außen-Ø: Gewinde-/Einsatz-Ø + 2×Wandstärke (Faustformel).
- Rippen: Zwei bis vier 1,2–2,0 mm starke Rippen bis zur Grundwand erhöhen die Auszugskraft.
- Kerbmeidung: Innen-/Außenradien ≥ 0,5–1,0 mm; keine scharfen Übergänge.
- Randabstand: ≥ 1,5× Einsatz-Ø (zu nahe Kante → Aufplatzen).
- Ausrichtung: Kraftfluss entlang der Perimeter (Boss möglichst vertikal drucken).
Heatsets – Taschenmaße & Einbau
| Größe | Taschen-Ø (Startwert) | Boden | Hinweise |
|---|
| M2 | Herstellermaß +0,10–0,15 mm | ≥ 0,8–1,0 mm | Wand ≥ 1,2 mm; ruhig einpressen, nicht „stoßen“. |
| M3 | Herstellermaß +0,10–0,20 mm | ≥ 1,0–1,2 mm | Vorwärmen/Einpressen mit Lötspitze, senkrecht halten. |
| M4 | Herstellermaß +0,15–0,25 mm | ≥ 1,2–1,5 mm | Rippen zur Grundplatte; Randabstand ≥ 1,5× Ø. |
- Temperatur: nach Hersteller; zu heiß → umfließtes Material drückt hoch; zu kalt → hält nicht.
- Führung: Einlassfase (0,3–0,5 mm × 45°) erleichtert zentrisches Einführen.
- Materialeinfluss: PLA hält gut, wird aber bei Wärme weich; PETG/PCTG zäh – Pressmaß konservativ starten; fasergefüllte Typen (PA-CF) sehr formstabil.
Eingelassene Sechskantmuttern – Pocket-Maße
| Größe | Schlüsselweite SW | Pocket-Ø (rund) / -Breite (hex) | Tiefe | Hinweise |
|---|
| M3 | 5,5 mm | SW +0,2–0,4 mm | Höhe Nut +0,2 mm | Einlassfase 0,3–0,5 mm; Anti-Dreh-Form bevorzugen. |
| M4 | 7,0 mm | SW +0,2–0,5 mm | Höhe Nut +0,2 mm | Genug Wand/Rippen zur Kraftableitung. |
| M5 | 8,0 mm | SW +0,3–0,6 mm | Höhe Nut +0,2 mm | Bei Zugkräften gerne Unterlagscheibe. |
Selbstschneidende Schrauben (für Kunststoff)
| Schraub-Ø | Bohr-Ø (Start) | Hinweise |
|---|
| ≈ 3,0 mm | 2,5–2,7 mm | Boss nicht zu dünn; Leitfasen einplanen. |
| ≈ 4,0 mm | 3,3–3,6 mm | Material & Schraubentyp beachten; Teststück drucken. |
| ≈ 5,0 mm | 4,2–4,5 mm | Rippen/Unterstützung wichtig; Risse vermeiden. |
Genaues Bohr-Ø hängt stark vom Schraubentyp ab (formend/schneidend). Herstellerwerte haben Vorrang.
Gedruckte Gewinde – wann sinnvoll?
- Grobe Profile (z. B. Trapez/Buttress) funktionieren besser als ISO-Metrisch.
- Layerhöhe fein (0,12–0,16 mm) und kühle, saubere Extrusion verbessern Flankenbild.
- Einlege-Mutter oder Heatset ist bei oft wiederholtem Anziehen langlebiger.
Fehlerbilder – Ursache & Abhilfe
| Problem | Ursache | Abhilfe |
|---|
| Boss platzt beim Einschrauben | Wand zu dünn, kein Radius, Bohr-Ø zu klein | Wand 1,2–1,6 mm; Innenradius ≥ 0,5 mm; Bohr-Ø +0,1–0,2 mm. |
| Heatset dreht mit/zieht sich raus | Tasche zu groß/zu kalt, Randabstand zu klein | Tasche −0,1 mm; heißer/ruhiger einpressen; Randabstand ≥ 1,5× Ø; Rippen ergänzen. |
| Gewinde reißt nach wenigen Zyklen | Gedrucktes Feingewinde, ungünstige Ausrichtung | Heatset oder Mutter nutzen; groberes Gewinde; Perimeter in Lastrichtung. |
| Muttern sitzen schief | Keine Einlassfase/zu enge Tasche | Fase 0,3–0,5 mm; Tasche SW +0,2–0,4 mm; Einpresshilfe verwenden. |
| Boss verformt sich unter Last | Flächenpressung zu hoch, dünne Auflage | Unterlegscheibe/Vergrößerung der Auflage; Rippen zur Grundplatte. |
Mini-FAQ: Schrauben & Heatsets
- Heatset oder Mutter – was ist besser?
- Heatsets sind kompakt und ideal bei wenig Platz und vielen Zyklen. Muttern sind kostengünstig und sehr robust, brauchen jedoch mehr Raum.
- Kann ich Heatsets in PLA zuverlässig nutzen?
- Ja, aber PLA erweicht bei Wärme. Für höhere Temperaturen PETG/PCTG, ASA oder PC erwägen – oder großflächig abstützen.
- Wie groß sollte der Randabstand sein?
- Mindestens 1,5× Einsatz-Ø. Näher am Rand steigt die Rissgefahr deutlich.
- Wie richte ich Boss & Perimeter aus?
- Boss möglichst vertikal drucken; Perimeter verlaufen dann ringförmig um den Boss und erhöhen die Auszugskraft.
- Gibt es Standard-Pressmaße für alle Heatsets?
- Nein. Herstellermaße gehen vor; als Startwert hat sich +0,1–0,2 mm Taschen-Ø bewährt.
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