3D impresión: Guía de diseño final para molduras de sinterización láser (SLSS)

Fundición al vacío de silicona

Si estás diseñando piezas paraMoldura de sinterización de láser (SLSS)—Un tecnología de impresión 3D de la cama de polvo de nivel superior: el diseño de gran no es solo "agradable de tener". Es la diferencia entre una parte que se rompe a mitad del uso y una que es fuerte, preciso, y rentable. Esta guía desglosa cada regla de diseño crítico para SLS, con ejemplos del mundo real, datos, y consejos para fijar dolores de cabeza comunes como deformación o polvo atascado.

1. Por qué importan las reglas de diseño de SLS

SLS usa láseres para fusionar polvos termoplásticos (comoPensilvania 12 o poliamida llena de carbono) en partes. A diferencia de FDM, No necesita estructuras de soporte, pero su proceso basado en el polvo crea desafíos de diseño únicos:

  • Las paredes delgadas pueden colapsar bajo calor láser.
  • Pequeños agujeros trampa en polvo sin intereser (Ruining de funcionalidad).
  • Las superficies planas grandes se deforman a medida que la parte se enfría.

Sigue estas reglas, y cortarás reimpresiones, Guardar material, y obtenga piezas que funcionen bien la primera vez.

2. Pautas críticas de diseño de SLS (Con datos & Ejemplos)

Hemos organizado las reglas más importantes por característica, desde el grosor de la pared hasta el texto. Cada sección incluye tablas fáciles de usar y casos reales para guiarlo.

2.1 Espesor de la pared: Evite el colapso & Agrietamiento

El grosor de la pared es maquillado o roto para las piezas de SLS. Demasiado delgado, y la parte colapsará durante la impresión; demasiado grueso, y desgaste material (y dinero).

Recomendaciones clave por material

Tipo de materialEspesor mínimo de la pared (Con apoyo)Espesor mínimo de la pared (Sin apoyo)Grosor preferido (Por consistencia)Espesor máximo recomendado
Pensilvania 12 (Nylon)0.6 milímetros0.7 milímetros1.3 milímetros4 milímetros
Poliamida llena de carbono1.0 milímetros2.0 milímetros1.3–1.5 mm4 milímetros

Ejemplo real:

Un fabricante diseñó un PA 12 soportar 0.5 paredes mm (demasiado delgado!). El calor del láser derritió las secciones delgadas, causa 80% de las piezas para colapsar. Cuando se ajustaron a 1.3 paredes mm, La tasa de éxito aumentó al 99%, y todavía se salvaron 30% material vs. a 4 Diseño de pared mm.

Para la punta:

Paredes más delgadas que 0.5 mmexagerado del calor del láser. Pegarse a los mínimos anteriores para evitar piezas distorsionadas.

2.2 Tamaños de agujeros: Evitar el polvo atrapado

SLS imprime agujeros directamente, sin necesidad de después del empuje. Pero pequeños agujeros atrapan polvo sin intereser, que puede bloquear el flujo de fluido (para válvulas) o rompa la pieza cuando intentes eliminarla.

Reglas de agujeros debes seguir

  • Diámetro mínimo: 1.5 milímetros (cualquier trampa más pequeño en polvo).
  • Mejor práctica: Agujeros de diseño para que coincidan con los tamaños de broca de perforación estándar (P.EJ., 2 milímetros, 3 milímetros). Si el agujero debe ser preciso, Puede perforarlo un poco más grande después de la impresión.

Ejemplo real:

Una compañía de dispositivos médicos impresos PA 12 filtros con 1.0 agujeros de mm. Después de imprimir, No pudieron eliminar el polvo atrapado, reproducción 50% de los filtros inútiles. Cuando aumentaron los agujeros a 1.5 milímetros, El polvo salió fácilmente, y los filtros funcionaron perfectamente para la filtración fluida.

2.3 Tamaño parcial: Manténgase dentro de los límites imprimibles

Las impresoras SLS tienen límites de tamaño máximo y mínimo. Ir más allá de ellos conduce a impresiones fallidas o baja precisión.

Pautas de tamaño de SLS

MétricoEspecificación
Tamaño máximo imprimible340 incógnita 340 incógnita 605 milímetros
Tamaño máximo recomendado320 incógnita 320 incógnita 580 milímetros (Evita la deformación de borde)
Tamaño mínimo de la característica0.5 milímetros (imprimible, Pero arriesgado)
Tamaño mínimo recomendado0.75 milímetros (Para resultados consistentes)

Para la punta:

Si su parte es más grande que 320 incógnita 320 incógnita 580 milímetros, divídalo en piezas de enclavamiento más pequeñas. SLS puede imprimir piezas que encajan perfectamente, ahorrándolo de fallas de impresión de gran tamaño.

2.4 Tolerancias: Centrarse solo en lo que importa

La tolerancia es cuánto puede variar el tamaño de una parte. Demasiadas tolerancias estrechas aumentan el tiempo de impresión y el costo; muy pocas partes de apareamiento de ruinas (Como una tapa que no se ajustará a una caja).

Hechos de tolerancia SLS

  • Precisión máxima: Arriba a 0.3% del tamaño de la característica (o 0.3 mm, que sea más grande). Por ejemplo, a 100 La parte mm puede variar en ± 0.3 mm.
  • Regla general: Solo use tolerancias estrechas para las superficies de apareamiento (P.EJ., un eje que se adapta a un rodamiento). Para áreas no críticas (P.EJ., el borde exterior de una parte), aflojar las tolerancias para ahorrar tiempo.

Ejemplo real:

Un proveedor automotriz agregó tolerancias estrechas (± 0.1 mm) a cada parte de un soporte de SLS, incluso los bordes que no se acompañan. Este tiempo de impresión duplicado y costo. Cuando limitaron las tolerancias estrechas solo al orificio de apareamiento, Reducen los costos por 40% sin pérdida en la funcionalidad.

2.5 Partes huecas: Agregar agujeros de escape para polvo

Las piezas huecas ahorran peso y material, pero necesitasagujeros de escape Para eliminar el polvo residual de la cavidad.

Reglas de la parte hueca

  • Tamaño mínimo de orificio de escape: 3.5 milímetros (agujeros más pequeños trampa en polvo; agujeros más grandes dejan entrar medios para el pulido interior).
  • Donde colocar agujeros: Ponlos en áreas ocultas (P.EJ., el fondo de una taza hueca) para que no arruinen la estética.

Ejemplo real:

Una marca de equipaje impresa Hollow PA 12 manijas sin agujeros de escape. Después de imprimir, El polvo atrapado hizo que las manijas fueran pesadas y frágiles. Cuando agregaron dos 3.5 agujeros de mm, El polvo se derramó fácilmente: las manijas fueron 25% Pruebas de caída más ligera y pasada.

2.6 Piezas entrelazadas: Imprimir ensamblados funcionales de una vez

Superpoder de SLS? Impresión de enclavamiento, partes móviles (como bisagras o engranajes) En una sola construcción, no se necesita ensamblaje. Pero necesita suficiente espacio libre para eliminar el polvo.

Regla de pieza entrelazada

  • Autorización mínima: 0.5 mm entre partes móviles (P.EJ., un engranaje y su eje). Más espacio libre (0.8–1.0 mm) es mejor para un movimiento fácil.

Ejemplo real:

Una compañía de juguetes imprimió un equipo de SLS con con 0.3 liquidación mm. El polvo se atascó entre los engranajes, haciéndolos encerrar. Cuando aumentaron la autorización a 0.5 milímetros, Los engranajes giran suavemente, no se requiere un ensamblaje.

2.7 Grabados, Relieve & Texto: Mantenlos visibles

SLS puede imprimir logotipos, texto, o detalles directamente en piezas, pero los detalles pequeños desaparecen durante el procesamiento posterior (como los medios de comunicación).

Pautas detalladas

Tipo de característicaRequisito de tamaño mínimoConsejos profesionales
Grabados/rellenos1 profundidad/altura mmPreviene el desgaste durante la caída de los medios
Texto2 altura mmUsarFuentes sans serif (P.EJ., Arial) Para la legibilidad
Letras frágiles (P.EJ., "i")Agregue un pequeño borrador (5–10 °)Evita que se rompan en el procesamiento posterior

Ejemplo real:

Una marca de marca electrónica impresa PA 12 casos con 1.5 mm texto alto (demasiado pequeño!). Los medios de comunicación llevaban el texto, haciéndolo ilegible. Cuando aumentaron la altura del texto a 2 mm y usado arial, El texto permaneció claro, incluso después de pulir.

2.8 Evite la deformación: Omita grandes superficies planas

Grandes superficies planas (P.EJ., a 200 mm x 200 placa mm) deformación a medida que las piezas de SLS se enfrían. El polvo se encoge de manera desigual, haciendo que la superficie se incline o se rompa.

Cómo arreglarlo

  • Regla 1: Evite grandes superficies planas siempre que sea posible.
  • Regla 2: Si necesitas una superficie plana, agregar costillas (Estructuras de soporte delgadas) debajo. Las costillas deben tener 0.8–1.0 mm de espesor y separarse a 10–15 mm.

Ejemplo real:

Un fabricante de muebles impreso grande plano sls pa 12 paneles (300 mm x 200 milímetros) sin costillas. 70% de los paneles deformados por 2–3 mm. Cuando agregaron 1.0 costillas mm espaciadas 12 mm aparte, La deformación cayó a menos de 0.5 MM: perfecto para sus diseños de muebles.

3. Toma de la tecnología YIGU en el diseño de SLS

En la tecnología yigu, Hemos ayudado a cientos de clientes a solucionar problemas de diseño de SLS. El mayor error que vemos? Con vista a pequeños detalles, como 0.3 Activación de mm para piezas entrelazadas o 1 grabados mm. Nuestro consejo: Priorizarfunción primero—Encentuar el grosor de la pared, tamaño del orificio, y la autorización de cómo se utilizará la parte. Por ejemplo, Una parte médica necesita tolerancias más estrictas que una decorativa. Alineando el diseño con uso final, Obtendrás partes de SLS que son fuertes, preciso, y rentable, cada vez.

4. Preguntas frecuentes: Preguntas comunes de diseño SLS

Q1: ¿Puedo imprimir una pared más delgada que 0.7 MM para PA 12 Si uso soporte?

Sí, Pero solo abajo a 0.6 mm, y es arriesgado. El calor del láser aún puede tener en cuenta o colapsar 0.6 paredes mm. Recomendamos quedarse a 0.7 milímetros (sin apoyo) Para resultados consistentes.

Q2: ¿Por qué necesito usar fuentes sans serif para el texto de SLS??

Fuentes sans serif (no poca "colas" en letras) tener formas más simples. Esto los hace más fáciles para el láser SLS imprimir claramente, Y es menos probable que se rompan durante el procesamiento posterior en comparación con las fuentes serif (P.EJ., Times New Roman).

Q3: Si mi parte es más grande que 340 incógnita 340 incógnita 605 milímetros, ¿Puedo imprimirlo con SLS??

No - Las impresoras SLS no pueden ir más allá de su tamaño máximo de construcción. En cambio, Divida la pieza en piezas entrelazadas más pequeñas (con 0.5 mm+ despeje). SLS imprime estas piezas perfectamente, y puedes armarlos después de la impresión para una parte de tamaño completo.

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