3D프린팅 부품끼리 또는 3D프린팅 부품과 금속을 나사로 고정하는 경우가 많습니다.

소재가 약하면 나사산이 무너집니다. 체결 방식도 소재에 맞춰야 합니다.

체결 방식 4가지

방식설명반복 탈착비용
직접 출력 나사산나사산 형상을 그대로 출력합니다1~3회없음
셀프 태핑하부 구멍만 출력하고 나사가 파고 들어갑니다3~5회낮음
열삽입 인서트인두로 가열해 금속 인서트를 녹여 넣습니다수십~수백 회보통
압입 인서트프레스로 금속 인서트를 밀어 넣습니다수십~수백 회보통

반복 탈착이 필요하면 금속 인서트가 답입니다.

소재별 나사 체결 성능

소재방식직접 출력셀프 태핑인서트비고
PA12 (나일론)SLS가능우수우수나사 체결에 가장 안정적
PA11 (나일론)SLS가능우수우수충격에 강해 균열 위험 낮음
PA12+카본SLS가능우수우수강성 높아 보스 변형 적음
터프 레진SLA가능보통보통ABS급 강도. 과토크에 주의
스탠다드 레진SLA주의주의주의깨지기 쉬움. 시제품만
ABSFDM가능보통우수(열삽입)적층 방향에 따라 분리 위험
PETGFDM가능보통보통ABS보다 약간 유연
PEEKFDM/SLS우수우수우수고하중 체결

SLS 나일론이 나사 체결에 가장 안정적입니다. 나사산이 무너지지 않고 인서트도 잘 잡힙니다.

직접 출력 나사산

나사산 형상을 CAD에서 설계하고 그대로 출력합니다.

조건내용
적합 피치M4 이상 (M3 이하는 해상도에 따라 무너질 수 있음)
적합 방식SLA (정밀도 높음) 또는 SLS (강도 높음)
주의FDM은 적층 사이에 틈이 있어 나사산이 약합니다

한두 번 조이는 시제품이면 이 방식으로 충분합니다.

셀프 태핑 나사

하부 구멍만 출력하고, 나사를 돌려 넣으면 나사 스스로 나사산을 깎으며 들어갑니다.

조건내용
하부 구멍 지름나사 외경의 약 80~90%
적합 소재PA12, PA11, ABS (적당히 연한 소재)
주의레진은 깨질 수 있습니다. 토크를 줄이십시오

3~5회 정도 탈착할 수 있습니다. 구멍이 넓어지면 인서트로 바꿉니다.

금속 인서트

반복 탈착이 필요하면 금속 인서트를 넣습니다.

열삽입 인서트

인두나 전용 장비로 인서트를 가열해 플라스틱을 녹이면서 밀어 넣습니다. 녹은 플라스틱이 인서트의 널링(빗살)에 스며들어 고정됩니다.

장점내용
고정력 우수녹은 플라스틱이 널링에 채워져 잘 빠지지 않습니다
반복 탈착수십~수백 회 가능합니다
적합 소재나일론(SLS), ABS(FDM) — 열에 녹는 열가소성 소재

SLA 레진은 열경화성이라 열삽입이 안 됩니다. 레진에는 압입 인서트나 접착 고정을 씁니다.

압입 인서트

구멍에 인서트를 프레스나 바이스로 밀어 넣습니다.

장점내용
열 불필요SLA 레진에도 가능합니다
장비 간단프레스나 바이스로 충분합니다
주의구멍 치수가 정확해야 합니다. 헐거우면 빠집니다

보스 설계 가이드

나사가 들어가는 기둥(보스)은 충분히 두꺼워야 합니다.

항목기준
보스 외경인서트 외경의 2배 이상
보스 높이인서트 길이 + 1~2 mm
벽 두께인서트 주변 최소 1.5 mm
챔퍼입구에 0.5 mm 챔퍼를 넣으면 삽입이 쉽습니다

보스가 얇으면 인서트를 넣을 때 갈라집니다. 특히 SLA 레진에서 주의해야 합니다.

담당자가 확인할 것

  1. 탈착 횟수를 정합니다. 1~3회면 직접 출력, 반복이면 인서트입니다.
  2. 체결 하중을 확인합니다. 가벼우면 나일론, 무거우면 카본+인서트입니다.
  3. 소재 특성을 확인합니다. SLA 레진은 열삽입이 안 되니 압입을 씁니다.
  4. 나사 규격을 알려주십시오. 인서트 크기와 보스 치수를 맞춰 설계합니다.

도면과 체결 조건을 알려주시면 소재와 인서트를 추천해 드립니다.