Suggerimenti di progettazione per la stampa 3D SLS: Aumenta la forza, Precisione & Efficienza

Sintering laser selettivo (SLS) 3La stampa D è un punto di svolta per prototipi funzionali e produzione a basso volume: crea complesso, Parti ad alta resistenza senza strutture di supporto, Utilizzando materiali durevoli comePA12 EPA11. Ma anche le migliori stampanti SLS non possono correggere una parte mal progettata: muri sottili possono deformarsi, La polvere intrappolata può rovinare la funzionalità, e il restringimento ignorato può rompere gli assemblaggi. La chiave del successo? Seguendo dimostratoSuggerimenti di progettazione per la stampa 3D SLS. Questa guida si rompe 8 Strategie fruibili per ottimizzare i tuoi progetti, con esempi del mondo reale, dati, e soluzioni alle insidie ​​comuni, quindi ottieni parti forti, accurato, e pronto per l'uso.

Perché la progettazione di SLS è importante (E cosa va storto senza di essa)

Il processo unico di SLS - in polvere di plastica sterzata con un laser - crea sfide di progettazione specifiche che non dovrai affrontare con la lavorazione FDM o CNC. Un brutto design può portare a:

• Deformazione: Grandi superfici piatte o spessori di parete irregolari trappola calore, causando la piegatura delle parti durante il raffreddamento (fino a 4% restringimento per PA12).
• Residuo in polvere: Parti vuote o canali chiusi Trappola in polvere non integrata, aggiungendo peso e indebolimento della parte.
• Fragilità: Pareti sottili o caratteristiche sottili si rompono facilmente durante la post-elaborazione (PER ESEMPIO., sabbiatura) o usare.
• Problemi di adattamento: Parti di accoppiamento con troppo poca autorizzazione si fonde insieme; Troppo far perdere le assemblee.

Esempio: Una startup ha stampato un ingranaggio PA12 con pareti sottili da 0,4 mm. L'ingrana si è deformato durante il raffreddamento e si è rotto dopo 10 Rotazioni di prova. Regolando il design su pareti da 1,3 mm (Per le migliori pratiche SLS), Il prossimo lotto è durato 500+ Rotazioni: nessuna deformazione, nessuna rottura.

Mancia 1: Spessore della parete principale (Evita di deformare & Fragilità)

Lo spessore del muro è il fondamento di parti SLS forti. Troppo sottile, e parti di ordito o crack; troppo spesso, E il calore si accumula, causando stress interno. Segui queste regole per farlo bene:

Linee guida chiave per lo spessore della parete SLS

Suggerimenti professionisti per evitare errori:

• Mantieni lo spessore coerente: Cambiamenti improvvisi (PER ESEMPIO., 1mm da parete a 3 mm muro) Crea punti di stress: utilizzare transizioni graduali.
• Rafforzare le aree deboli: Aggiungere gli irrigidimenti di spessore 1-2 mm a pareti sottili (PER ESEMPIO., la base di una parentesi) per aumentare la forza.

Caso di studio: Una società di dispositivi medici ha progettato una guida chirurgica PA11 con pareti da 0,8 mm. 30% delle guide incrinate durante la sterilizzazione. Aumentare le pareti a 1,3 mm e l'aggiunta di irrigidimenti ridotti tassi di guasto allo 0% $2,000 nelle ristampe.

Mancia 2: Design per una facile rimozione delle polveri (Nessun residuo intrappolato)

SLS non usa i supporti: la polvere non interrotta riempie parti e canali cavi. Se non progetti modi per rimuovere questa polvere, lo farà:

• Aggiungi peso inutile (fino a 15% del peso totale della parte della parte).
• Bloccare le parti in movimento (PER ESEMPIO., cerniere o ingranaggi).
• Indebolire la parte creando lacune interne.

Come ottimizzare la rimozione della polvere:

1. Aggiungi grande, buchi di evacuazione in polvere accessibili:
   • Diametro minimo: 3.5mm (più grande è meglio: i fori 5 mm accelerano la pulizia).
   • Posizionare i fori sui lati opposti delle parti vuote (PER ESEMPIO., superiore e inferiore di un contenitore) Per creare flusso d'aria.
2. Mantieni i canali interni lisci: Evita curve nitide o sezioni strette (sotto 3 mm) quella trappola in polvere. Usa curve graduali (raggio ≥5mm) Per una facile pulizia.
3. Evita le cavità chiuse: Se hai bisogno di una parte vuota, Non sigillarlo mai completamente, anche un piccolo foro da 3,5 mm è meglio di nessuno.

Esempio: Un produttore di droni ha stampato una custodia per batteria PA12 con un singolo foro di polvere da 2 mm. Polvere compatta all'interno, rendere il caso 10g più pesante del previsto. Riprogettando con due fori da 5 mm, lascia che rimuovano 99% della polvere: il peso che ha messo a dura prova.

Mancia 3: Ottimizzare i buchi & Canali (Combattere il restringimento)

Le parti SLS si restringono del 3-4% durante il raffreddamento, più di FDM o CNC. Questo restringimento è il peggio per buchi e canali, che può chiudere parzialmente o diventare deform. Usa questi suggerimenti per mantenerli accurati:

Buco & Regole di progettazione del canale:

Punto dati: I test di Yigu mostrano che i buchi a forma di lacrima hanno 80% Meno restringimento rispetto ai fori rotondi per le parti PA12, critiche per le parti che devono adattarsi a viti o perni.

Mancia 4: Impostare l'autorizzazione corretta per le parti di accoppiamento (Nessun gruppo fuso)

Uno dei migliori vantaggi di SLS: È possibile stampare parti completamente assemblate (PER ESEMPIO., Una cerniera con un perno) in una volta. Ma se l'autorizzazione è sbagliata, Le parti si fonderanno insieme (troppo poca autorizzazione) o essere sciolto (troppo).

Linee guida per l'accoppiamento per le parti di accoppiamento:

Per la punta:

Stampa prima una coppia di test! L'autorizzazione SLS varia in base al materiale: PA12 ha bisogno di un gioco leggermente più (0.6mm) di PA11 (0.5mm). Una stampa di prova di 5 minuti risparmia ore di rielaborazione di assemblaggi completi.

Caso di studio: Una società di giocattoli ha stampato un puzzle PA12 con spazio di 0,2 mm tra i pezzi. 90% Dei puzzle fusi insieme. L'aumento dell'autorizzazione a 0,5 mm consentono a tutti i pezzi di separare facilmente, nessuna stampe più fallite.

Mancia 5: Evita grandi sporgenze & Campate non supportate

SLS non ha bisogno di supporti, ma sporgenze (Caratteristiche sporgenti dalla parte principale) Ancora aggrapparsi o deformare a causa della gravità e del calore residuo. Questo è il peggio per grandi campate o angoli ripidi.

Regole di progettazione a sbalzo:

• Angolo massimo di sbalzo: ≤45 ° dalla piattaforma di costruzione. Angoli più ripidi di 45 ° causano cascing (PER ESEMPIO., una sporgenza di 60 ° avrà un duro, superficie irregolare).
• Span massima non supportata: ≤2mm. Campate più lunghe (PER ESEMPIO., 3mm) Piegare durante la stampa.
• Usa forme autoportanti: Sostituire le sporgenze piatte con gli archi, cupole, o Champhers (30° angolo) per distribuire in modo uniforme il peso.

Esempio: Un designer di mobili ha stampato una staffa di scaffale PA12 con uno sbalzo di 50 °. La sporgenza ha calpestato 0,8 mm, Rendere irregolare lo scaffale. Riprogettando la sporgenza a 40 ° con un smalto ha risolto il problema, perfettamente rettilinei ogni volta.

Mancia 6: Dimensioni correttamente piccoli dettagli (Nessun loghi sfocati)

SLS può stampare dettagli fini (PER ESEMPIO., Loghi o testo in rilievo), Ma le caratteristiche sottodimensionate diventano sfocate o logora durante la post-elaborazione. Usa queste linee guida per mantenere i dettagli acuti:

Piccole regole delle dimensioni dei dettagli:

• Testo/incisioni in rilievo: Altezza/profondità minima di1mm. I dettagli sotto 1 mm si logorano durante la sabbiatura.
• Dimensione del carattere di testo: Minimo2mm Alto (Fonti sans-serif come il lavoro ariale meglio: i serif sono troppo belli e sfocati).
• Aggiungi angoli di bozza: Incluire testo o loghi 5–10 ° da verticale. Questo li rende più durevoli e più facili da pulire.

Caso di studio: Un portachiavi promozionali PA12 stampato con marchio con testo alto 1,5 mm. Il testo era chiaro, Ma 20% dei portachiavi perduti durante il sabbiatura. Aumentare l'altezza del testo a 2 mm e l'aggiunta di un angolo di tiraggio di 5 ° mantenuto intatto il testo: il 100% dei portachiavi sembrava perfetto.

Mancia 7: Rafforzare le caratteristiche snelle (Nessun perno rotti)

Parti snelle (PER ESEMPIO., pin, aste sottili, o piccole schede) sono inclini a rompere durante la stampa o la gestione. Le alte temperature di SLS indeboliscono queste caratteristiche, rendendoli fragili.

Regole di funzionalità snelle:

• Diametro minimo del pin: 0.8mm (1MM+ è consigliato per la durata).
• Connettiti alla parte principale: Usa i tasselli (Supporti triangolari) per allegare funzionalità sottili alla parte. I bighette distribuiscono lo stress e prevengono la flessione.
• Stampa parallela alla piattaforma di build: Caratteristiche snelle stampate verticalmente (Asse Z.) rompere facilmente. Stampali in orizzontale (Asse x-y) per forza.

Esempio: Una società di elettronica ha stampato un connettore PA12 con pin da 0,7 mm. 40% dei perni rotti durante l'assemblaggio. Aumentare i perni a 1 mm e l'aggiunta di bigusde ridotte al 2%, che si apriva $1,500 nelle parti di sostituzione.

Mancia 8: Contagilo per il restringimento (Mantenere le tolleranze strette)

Il restringimento del 3-4% di SLS è inevitabile, ma puoi progettare attorno per mantenere le parti accurate. Questo è fondamentale per le parti che devono adattarsi ad altri componenti (PER ESEMPIO., un ingranaggio che si accoppia con un motore).

Come gestire il restringimento:

1. Scala il tuo modello CAD: Aggiungi il 3-4% a tutte le dimensioni (PER ESEMPIO., Una parte da 100 mm dovrebbe essere progettata come 103 mm). La maggior parte del software CAD (Fusione 360, Solidworks) ha uno strumento di ridimensionamento per questo.
2. Focalizzare tolleranze su aree critiche: Applicare solo tolleranze strette (± 0,3 mm) alle superfici di accoppiamento (PER ESEMPIO., un buco che si adatta a una vite). Per aree non critiche (PER ESEMPIO., il retro di una parentesi), Usa tolleranze più lievi (± 0,5 mm) per risparmiare tempo.
3. Usa le dimensioni standard: Progetta fori e spille per abbinare le dimensioni della bit di trapano standard (PER ESEMPIO., 4mm, 5mm). Se il restringimento rende un buco troppo piccolo, Puoi perforarlo per dimensioni post-stampa.

Punto dati: Le parti SLS hanno una tolleranza tipica di ± 0,3 mm (o ± 0,3% della dimensione della parte)—Non abbastanza per la maggior parte delle parti funzionali. Per tolleranze ultra-rigide (± 0,1 mm), Usa il post-elaborazione (PER ESEMPIO., fori a allevamento con un trapano).

SCRIPPIZIONI DI DESIGN SLS SHEETH

Utilizzare questa tabella per fare rapidamente riferimento ai limiti di progettazione dei tasti per la stampa 3D SLS (Basato sui dati tecnici di Yigu):

La prospettiva di Yigu Technology sui suggerimenti per la progettazione della stampa 3D SLS

Alla tecnologia Yigu, Guidiamo i clienti a trasformare le sfide di progettazione SLS in punti di forza. Per parti PA12, Diamo la priorità alle pareti da 1,3 mm e ai fori di polvere da 3,5 mm per evitare deformarsi e residui. Per le parti di accoppiamento, Proviamo l'autorizzazione con piccoli prototipi prima di lotti completi. Aiutiamo anche a ridimensionare i modelli CAD per il restringimento, critici per parti che necessitano di accordi precisi. Il nostro team utilizza la libertà di progettazione di SLS per creare parti complesse (Come le strutture reticolari) Quel FDM non può fare, mentre segui questi suggerimenti per mantenerli forti e accurati. Per noi, Il design SLS non riguarda solo le regole, si tratta di fare parti che funzionano, scorso, e fornire valore.

FAQ sui suggerimenti di progettazione per la stampa 3D SLS

1. Posso stampare parti SLS con pareti più sottili di 0,6 mm?

Tecnicamente sì, Ma non è consigliato. Le pareti inferiori a 0,6 mm sono fragili: si rompono facilmente durante la post-elaborazione (PER ESEMPIO., sabbiatura) o usare. Per parti funzionali, Attenersi a 0,6 mm (con supporto) o 1,3 mm (senza supporto) per garantire la durata.

2. Come si fissa i residui di polvere nei canali difficili da raggiungere?

Se la polvere è intrappolata in canali stretti, Prova queste correzioni:

• Usa l'aria compressa (30–50 psi) Per far esplodere i residui.
• Immergi la parte in acqua calda (40–50 ° C.) per 10 minuti: questo allenta la polvere compatta.
• Riprogetta il canale con un diametro maggiore (≥3mm) Per stampe future.

3. Devo ridimensionare tutte le parti SLS per il restringimento?

Sì, le parti SLS si restringono del 3-4% indipendentemente dal materiale. Anche piccole parti (PER ESEMPIO., 20pin mm) bisogno di ridimensionamento: Un perno da 20 mm dovrebbe essere progettato come 20,6 mm (20mm + 3% restringimento) Per finire a 20 mm dopo il raffreddamento. La maggior parte dei fornitori di servizi SLS (Come Yigu) può gestire il ridimensionamento per te, Ma è bene tenerne conto nel tuo modello CAD.