Selbstschneidende Gewindeeinsätze

In diesem kleinen Tutorial werde ich auf das Thema selbstschneidende Gewindeeinsätze, speziell zum Thema 3D-Druck eingehen.
Von der konstruktiven Vorarbeit, über Anwendungsbereiche als auch die montage selbiger selbst.

-Anwendungsbereiche:

Gewindeeinsätze werden speziell da eingesetzt, wo höhere Kräfte auf den Gewinden lasten oder die Gewinde häufig gelöst und angezogen werden oder konstruktionsbedingt die mögliche Gewindelänge begrenzt ist. Die nötige Einschraubtiefe in ein Gewinde hängt vom Werkstoff ab. Bei Stahl reichen gewöhnlich 0,6*Ø (Mutternhöhe), bei Aluminium sollten es schon wenigstens 1-1,5*Ø sein, bei Kunststoffen (vollmaterial, keine Druckteile) wenigstens 2,5*Ø, abhängig vom Kunststoff und seiner Eigenschaften.
Die Gewindeeinsätze selbst sind oft 2*Ø, dies reicht in Druckteilen aber meistens aus, da sich die Last auf das größere Außengewinde verteilt (wesentlich mehr Fläche als das eigentliche Gewinde).

-Konstruktive Vorarbeit:

Bei der Planung/Konstruktion eines Teiles sollte man am besten gleich bei Gewinden, die entsprechend belastet sind, Gewindeeinsätze mitplanen.

0-Durchmesserwahl

In diesem Beispielfall entscheiden wir uns für ein M5-Einsatz.
Kernloch sind 7,5mm, Länge sind 10mm.

Um ein überdrehen des Gewindeeinsatzes zu erschweren konstruiere ich gerne einen "Anschlag" in das Loch mit ein, sowie Fasen, die den Gewindeeinsatz leichter in das Loch eindringen lassen:

2_Konstruktion5a69c05c4ca561_Konstruktion5a69c05bc6917

Die untere Fase in der Verjüngung soll lediglich die Spanabfuhr erleichtern. Etwas Platz sollte man hier lassen, auch wenn man ein Sackloch konstruiert.

Beim Druck des Teils sollte man bedenken, dass die Außengewinde der Einsätze auch ins Material einschneiden, daher solltet ihr ggf. mehr Perimeter wählen als üblich. Hier mal mit 3 Perimetern/0,4mm Düse:

3_Printsetting5a69c29415dff

 

-Montage der Gewindeeinsätze

Gewöhnlich werden für diese Gewindeeinsätze spezielle Werkzeuge verwendet, um diese in die Bohrung einzubringen. Da diese allerdings nicht billig sind und man sich sowas für 4 Einsätze im Jahr nicht unbedingt anschaffen möchte, tricksen wir hier ein wenig.

Benötigte Hilfsmittel sind hier lediglich eine Schraube, eine U-Scheibe, eine Mutter, ein passender Inbusschlüssel und ein passender Gabelschlüssel, um die Mutter später zu lösen:

4_Hilfe15a69c3c32c3415_Hilfe25a69c3c3a0500

Die Mutter sollte leicht gegen den Einsatz gekontert werden, damit dieser sich nicht weiter auf der Schraube verdrehen kann. Ebenso sollte die Schraube möglichst bis zum Ende des Einsatzes reichen, aber nicht überstehen.

Nun setzen wir den Gewindeeinsatz am Loch an und achten darauf, dass er rechtwinklig zur Oberfläche (bzw fluchtend zum Loch) steht und beginnen, ihn einzuschrauben:

6_mont1

Weiter einschrauben, bis die Unterlagscheibe plan auf der Kunststoffoberfläche aufliegt:

7_mont2

Nun die Kontermutter lösen:

8_mont3

Schraube raus, kontrollieren:

9_mont410_mont5

Fertig.

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