提高3D列印零件性能，熱定型嵌件必不可少！

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2022/09/01 提高3D列印零件性能，熱定型嵌件必不可少！

很多3D列印機本身就會使用3D列印零件來「自我組裝」，但以熱熔堆疊(FDM)技術來說，塑料零件無法完美承受3D列印機操作時所釋放的壓力，因此，熱定型嵌件就成為加強零件性能的最佳方法之一。

熱定型嵌件的安裝步驟

什麼是熱定型嵌件？
熱定型嵌件(也稱為滾花螺母或螺紋嵌件)是一個小型金屬管，內部有螺紋，外部有滾花，當熱定型嵌件安裝到列印零件時，可充當螺栓和螺釘的螺紋，只要把它加熱到使塑料零件軟化，再把嵌件推進適當尺寸的孔洞中，靜待嵌件冷卻、變硬，就能達到固定零件的效果。

熱定型嵌件可提高固定3D列印零件的能力，是一種簡單又有效的方法，具多種尺寸(M2、M3、M5等)，與列印或塑料零件的螺紋相比，熱定型嵌件更不容易剝落和變形，很適合用在3D列印上，還可以與射出成型的零件一起使用。

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如何安裝熱定型嵌件？
首先，準備好以下物品︰
1. 熱定型嵌件
2. 適當尺寸和形狀的加熱棒
3. 適合嵌件的零件孔洞尺寸

使用加熱棒把熱定型嵌件進行加熱，是最常見的安裝方法，因為這樣可以精確地加熱嵌件，又無需過度加熱周圍的塑料。只要確保加熱棒上的尖端尺寸合適，加上許多加熱棒都有可更換的烙鐵頭，並具特殊的尺寸和形狀，這些都可與熱定型嵌件一起使用。

零件上的孔洞可以3D列印出來，也可以在列印後鑽洞形成，但前者的方法比較能掌握到精準的孔洞尺寸——如果孔洞太大，嵌件會無法牢固；如果孔洞太小，嵌件難以熔化得恰到好處，之後需要處理更多多餘的塑料，令後處理變得更煩瑣。

準備好以上一切後，把熱定型嵌件放在加熱棒上預熱10秒左右，然後把熱定型嵌件推進零件的孔洞中，這時要注意施力必須均勻，不當的角度或壓力都有可能導致嵌件歪斜，從而令位置也歪斜。當感受到嵌件周圍的塑料變軟，就可以把熱定型嵌件完全沒入孔洞中，最後抽出加熱棒，讓嵌件冷卻幾分鐘，就能進行後續的任何工序。

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利用加熱棒把熱定型嵌件推進3D列印零件中(圖片來源)

熱定型嵌件使用須知
熱定型嵌件可以放入任何熱塑性塑料中，熔點愈高的塑料愈容易使用，因為過熱和零件變形的風險較小。ABS和PETG等強度更高的材料，更適用於工程應用；而PLA性能較弱，有機會導致零件故障；而TPU等柔性材料則不適合使用熱定型嵌件，因為承受熱定型嵌件的能力較差，無法把熱定型嵌件牢固地固定在嵌入的位置上。

另外，在選擇列印設置時，最好選擇使用高填充的百分比，至少確保使用高壁數 (3+)，並可考慮增加外壁的厚度。

熱定型嵌件的三大應用例子
1. 功能性模型
模型製作是3D列印的最大用途，而模型有機會以不同的材料製成，例如金屬——當需要把列印零件與金屬連接、或把兩個列印零件連接在一起時，就是熱定型嵌件大派用場的時候了。

2. 開源DIY 3D列印機
現在很多3D列印機都有開源DIY的系統，像Ultimaker的創始人就是以聞名的開源DIY 3D列印機RepRap項目為製造靈感。雖然Ultimaker最終變成以設計和製造高品質3D列印機為主，但開源3D列印機的製造文化仍然存在，許多較新的DIY列印機所使用的列印零件，與熱定型嵌件相結合，實現自我複製列印機的模式，同時也受益於熱定型嵌件所提供的機械性能改進。

3. 零件備胎和更換
小批量購買大組件的單個零件有可能會非常昂貴，所以3D列印是很理想的選擇，當需要牢固地連接或承受機械壓力的3D列印零件時，就能應用熱定型嵌件。