3D加工網此前收到很多關于如何為3D打印部件的3D模型添加螺紋特征的問題。今天，本文將和大家一起學習了解3D打印里如何在塑料和金屬件上添加螺紋。

    一、在塑料打印部件上添加螺紋

    針對專業和工業應用場景，本文提供以下技術路徑：

    后處理攻絲工藝

    首選方案是打印無螺紋基體，后續通過機械加工形成螺紋結構。該工藝利用絲錐或螺紋銑刀在預制孔內切割出精確的螺紋結構，適用于需要一次性裝配且無需反復拆解的場景。持續的插拔操作可能導致螺紋磨損，因此更推薦用于永久性連接。

    若原始設計包含虛擬螺紋，建議刪除特征并將孔徑設置為略小于對應絲錐的鉆頭尺寸。加工時可參考標準絲錐-鉆頭匹配表確定參數，該數據體系同樣適用于3D打印部件。為確保加工精度，建議先使用擴孔鉆預處理，再執行手動攻絲操作。

    自攻螺釘直接裝配

    對于具備彈性變形能力的聚合物材料（如尼龍制品），可采用自攻螺釘實現免預處理裝配。該類型螺釘通過擠壓材料形成配合螺紋，需嚴格遵循制造商推薦的孔徑尺寸規范。此方案特別適用于需要快速裝配的彈性塑料部件。

    金屬嵌件強化方案

    當需要更高連接強度時，推薦采用黃銅或鋼制螺紋嵌件。常見類型包括：

    熱熔嵌件：通過電烙鐵加熱使塑料軟化，將嵌件壓入形成機械結合

    螺旋膨脹嵌件：專為光固化樹脂（SLA）設計，避免高溫導致的材料變形

    設計階段需注意：嵌件外徑應大于螺紋公稱直徑，且孔位周邊需預留足夠材料厚度。針對選擇性激光燒結（SLS）和多射流熔融（MJF）工藝，需考慮嵌件安裝時的幾何干涉問題。實際操作中可能需要通過熱風槍輔助調整嵌件位置，此時需在嵌件與相鄰特征間保留至少6.35mm的操作空間。

    原生螺紋打印技術

    對于無需反復拆解的裝配場景，可直接打印螺紋結構以簡化流程。該方案對螺紋尺寸有明確限制：

    螺紋高度需大于打印設備最小特征尺寸（通常≥0.5mm）

    需避免螺紋齒間產生支撐結構，否則殘留支撐會影響功能

    建議根據設備特性調整螺紋錐度，確保垂直打印時的結構完整性

    設計階段需預先評估材料收縮率和翹曲變形量，同時考慮去支撐工藝對孔徑精度的影響。

    二、在金屬打印部件上添加螺紋

    金屬部件的螺紋加工需兼顧材料特性和工藝精度：

    機械攻絲與螺紋修復

    與塑料加工類似，金屬部件可采用攻絲工藝形成標準螺紋。對于激光粉末床融合（LPBF/SLM/DMLS）和電子束熔化（EBM）工藝生產的部件，建議通過絲錐進行二次精加工。該操作可有效清理表面粗糙度，確保螺紋配合精度。

    Heli-Coil鋼絲螺套方案

    針對高強度需求場景，推薦植入Heli-Coil螺紋嵌件。這種由盤繞鋼絲制成的修復型嵌件，可顯著提升螺紋孔的耐磨性和承載能力，特別適用于3D打印金屬件的強度強化。其安裝工藝與塑料部件類似，但需注意金屬基體的熱處理狀態。

    原生金屬螺紋打印

    雖然直接打印金屬螺紋在理論上可行，但實際工程中存在顯著局限：

    表面粗糙度可能導致配合問題

    尺寸精度難以達到工程標準

    材料收縮率影響螺紋功能性

    因此更推薦將打印基體與二次機械加工相結合，通過CNC精加工確保螺紋性能。

    技術選型決策框架

    最終工藝選擇需綜合評估以下要素：

    裝配頻次（一次性/重復拆解）

    載荷等級（靜態/動態負載）

    配合精度（間隙配合/過盈配合）

    生產批量（單件/批量生產）

    每種方案在機械性能、成本投入和設備需求層面均存在差異，需根據具體工程要求進行優化配置。