Sintering laser selektif (SLS) 3D Percetakan adalah penukar permainan untuk prototaip berfungsi dan pengeluaran volum rendah-ia mewujudkan kompleks, bahagian kekuatan tinggi tanpa struktur sokongan, Menggunakan bahan tahan lama sepertiPA12 danPA11. Tetapi pencetak SLS terbaik tidak dapat membetulkan bahagian yang direka dengan buruk: Dinding nipis mungkin meledingkan, serbuk terperangkap boleh merosakkan fungsi, dan pengecutan yang tidak diendahkan dapat memecahkan perhimpunan. Kunci kejayaan? Berikutan terbuktiPetua Reka Bentuk untuk Percetakan SLS 3D. Panduan ini hancur 8 Strategi yang boleh dilakukan untuk mengoptimumkan reka bentuk anda, dengan contoh dunia nyata, data, dan penyelesaian untuk perangkap biasa - jadi anda mendapat bahagian yang kuat, tepat, dan bersedia untuk digunakan.
Mengapa Reka Bentuk SLS penting (Dan apa yang salah tanpanya)
Proses SLS yang unik -mengikat serbuk plastik dengan laser -mewujudkan cabaran reka bentuk khusus yang anda tidak akan menghadapi dengan FDM atau CNC Pemesinan. Reka bentuk yang buruk boleh menyebabkan:
- Warping: Permukaan rata besar atau ketebalan dinding yang tidak sekata perangkap panas, menyebabkan bahagian membengkok semasa penyejukan (hingga 4% shrinkage for PA12).
- Sisa serbuk: Bahagian berongga atau saluran tertutup perangkap serbuk tidak intered, Menambah berat badan dan melemahkan bahagian.
- Brittleness: Dinding nipis atau ciri-ciri langsing pecah dengan mudah semasa pemprosesan selepas (Mis., sandblasting) atau gunakan.
- Isu yang sesuai: Bahagian mengawan dengan sekering pelepasan terlalu sedikit bersama; terlalu banyak membuat perhimpunan longgar.
Contoh: Permulaan mencetak gear PA12 dengan dinding nipis 0.4mm. Gear melengkung semasa penyejukan dan pecah 10 Putaran ujian. Dengan menyesuaikan reka bentuk ke dinding 1.3mm (setiap amalan terbaik SLS), Kumpulan seterusnya berlangsung 500+ putaran -tidak ada warping, tiada kerosakan.
Petua 1: Ketebalan dinding induk (Elakkan melengkapkan & Brittleness)
Ketebalan dinding adalah asas bahagian SLS yang kuat. Terlalu kurus, dan bahagian meledingkan atau retak; terlalu tebal, dan panas membina, menyebabkan tekanan dalaman. Ikuti peraturan ini untuk mendapatkannya dengan betul:
Garis panduan utama untuk ketebalan dinding SLS
| Senario | Ketebalan minimum | Ketebalan yang disyorkan | Kenapa ia berfungsi |
|---|---|---|---|
| Tiada sokongan (Bahagian mandiri) | 0.6mm (PA12) | 1.3mm (PA12) | Menghalang kelembutan semasa sandblasting; Mengurangkan Warping. |
| Dengan sokongan (bahagian bertetulang) | 0.5mm (PA12) | 0.7mm (PA12) | Menyokong menambah kestabilan, Tetapi dinding yang lebih kurus masih memerlukan ketahanan. |
| Ketebalan maksimum (mana -mana bahagian) | - | ≤4mm (semua bahan) | Dinding tebal perangkap panas, membawa kepada pengecutan dan kecacatan permukaan. |
Petua Pro untuk mengelakkan kesilapan:
- Pastikan ketebalan konsisten: Perubahan tiba -tiba (Mis., 1dinding mm hingga dinding 3mm) Buat Tekanan Mata -Menggunakan peralihan secara beransur -ansur.
- Mengukuhkan kawasan yang lemah: Tambah pengukuh tebal 1-2mm ke dinding nipis (Mis., Pangkalan pendakap) untuk meningkatkan kekuatan.
Kajian kes: Syarikat peranti perubatan merancang panduan pembedahan PA11 dengan dinding 0.8mm. 30% panduan retak semasa pensterilan. Meningkatkan dinding hingga 1.3mm dan menambah pengukuh mengurangkan kadar kegagalan kepada 0%-Saving $2,000 dalam cetakan semula.
Petua 2: Reka bentuk untuk penyingkiran serbuk mudah (Tiada sisa terperangkap)
SLS Tidak Menggunakan Sokongan -Serbuk Unsintered Mengisi Bahagian dan Saluran Hollow. Sekiranya anda tidak merancang cara untuk mengeluarkan serbuk ini, ia akan:
- Tambah berat badan yang tidak perlu (hingga 15% jumlah berat bahagian bahagian).
- Blok bahagian bergerak (Mis., engsel atau gear).
- Melemahkan bahagian dengan mewujudkan jurang dalaman.
Cara mengoptimumkan penyingkiran serbuk:
- Tambah besar, lubang pemindahan serbuk yang boleh diakses:
- Diameter minimum: 3.5mm (Lebih besar lubang lebih baik -5mm mempercepatkan pembersihan).
- Letakkan lubang di sisi berlawanan bahagian kosong (Mis., atas dan bawah bekas) Untuk membuat aliran udara.
- Pastikan saluran dalaman lancar: Elakkan selekoh tajam atau bahagian sempit (di bawah 3mm) Serbuk perangkap itu. Use gradual curves (jejari ≥5mm) Untuk pembersihan mudah.
- Elakkan rongga tertutup: Sekiranya anda memerlukan bahagian kosong, Jangan sekali -kali menutupnya sepenuhnya -walaupun lubang 3.5mm kecil lebih baik daripada tidak ada.
Contoh: Pengilang drone mencetak kes bateri PA12 dengan lubang serbuk 2mm tunggal. Serbuk dipadatkan di dalam, menjadikan kes 10g lebih berat daripada yang dimaksudkan. Desain dengan dua lubang 5mm biarkan mereka dikeluarkan 99% berat badan serbuk dan meningkatkan bateri yang sesuai.
Petua 3: Mengoptimumkan lubang & Saluran (Melawan pengecutan)
Bahagian SLS mengecut 3-4% semasa penyejukan -lebih daripada FDM atau CNC. Pengecutan ini paling teruk untuk lubang dan saluran, yang boleh menutup sebahagian atau menjadi misshapen. Gunakan petua ini untuk memastikannya tepat:
Lubang & Peraturan reka bentuk saluran:
| Ciri | Petua reka bentuk | Kenapa ia berfungsi |
|---|---|---|
| Lubang bulat | Gunakan bentuk air mata atau berlian. | Lubang bulat mengecut secara tidak sekata; bentuk air mata mengekalkan saiz mereka dengan lebih baik. |
| Lubang menegak | Cetak lubang selari dengan platform binaan. | Orientasi menegak mengurangkan pengecutan (graviti membantu serbuk menetap secara merata). |
| Lubang kecil | Diameter minimum: 1.5mm (lubang yang lebih kecil menyumbat dengan serbuk). | 1.5lubang mm senang dibersihkan dan menahan penutupan semasa penyejukan. |
| Saluran dalaman | Tambah sokongan "Shop Shaped" yang diperkemas untuk titik sambungan (Mis., pengambilan udara). | Menghalang penyumbatan aliran udara sambil mengekalkan saluran yang kuat. |
Titik data: Ujian oleh Yigu menunjukkan bahawa lubang berbentuk air mata mempunyai 80% kurang pengecutan daripada lubang bulat untuk bahagian PA12 -kritikal untuk bahagian yang perlu sesuai dengan skru atau pin.
Petua 4: Tetapkan pelepasan yang betul untuk bahagian mengawan (Tiada perhimpunan yang bersatu)
Salah satu faedah terbaik SLS: anda boleh mencetak bahagian yang dipasang sepenuhnya (Mis., engsel dengan pin) dalam satu perjalanan. Tetapi jika pelepasan salah, Bahagian sama ada akan bersatu bersama (terlalu sedikit pelepasan) atau longgar (Terlalu banyak).
Garis panduan pelepasan untuk bahagian mengawan:
| Jenis bahagian | Pelepasan minimum | Gunakan contoh kes |
|---|---|---|
| Bahagian gelongsor (Mis., engsel) | 0.6mm | Penutup yang terbuka dan ditutup dengan lancar. |
| Bahagian yang sesuai (Mis., Tekan pin-pin) | 0.3mm | Pin yang kekal di tempat tanpa gam. |
| Bahagian yang saling berkaitan (Mis., kepingan teka -teki) | 0.5mm | Bahagian yang terkumpul tetapi jangan putus. |
Untuk hujungnya:
Cetak pasangan ujian terlebih dahulu! Pelepasan SLS berbeza mengikut bahan -PA12 memerlukan sedikit pelepasan (0.6mm) daripada PA11 (0.5mm). Cetakan ujian selama 5 minit menjimatkan jam perhimpunan penuh.
Kajian kes: Syarikat mainan mencetak teka -teki PA12 dengan pelepasan 0.2mm antara kepingan. 90% dari teka -teki yang disatukan bersama. Meningkatkan pelepasan hingga 0.5mm Biarkan semua keping terpisah dengan mudah -tidak lebih banyak cetakan gagal.
Petua 5: Elakkan overhangs besar & Rentang yang tidak disokong
SLS tidak memerlukan sokongan, Tetapi overhangs (Ciri -ciri melekat dari bahagian utama) Masih sag atau ubah bentuk akibat graviti dan haba sisa. Ini paling teruk untuk jarak besar atau sudut curam.
Peraturan Reka Bentuk Overhang:
- Sudut maksimum: ≤45 ° dari platform binaan. Sudut lebih curam daripada 45 ° menyebabkan kendur (Mis., 60 ° overhang akan mempunyai kasar, permukaan yang tidak rata).
- Rentang maksimum yang tidak disokong: ≤2mm. Rentang lebih lama (Mis., 3mm) Bend semasa percetakan.
- Gunakan bentuk sokongan diri: Ganti overhangs rata dengan lengkungan, kubah, atau Chamfers (30° sudut) untuk mengedarkan berat badan secara merata.
Contoh: Pereka perabot mencetak pendakap rak PA12 dengan 50 ° overhang. The Overhang melanda 0.8mm, menjadikan rak tidak sekata. Mendesain semula overhang hingga 40 ° dengan chamfer membetulkan masalah -rak lurus setiap kali.
Petua 6: Saiz butiran kecil dengan betul (Tiada logo kabur)
SLS boleh mencetak butiran halus (Mis., logo atau teks timbul), Tetapi ciri-ciri yang berukuran kecil menjadi kabur atau haus semasa pemprosesan selepas. Gunakan garis panduan ini untuk memastikan butiran tajam:
Peraturan saiz perincian kecil:
- Teks/ukiran timbul: Ketinggian/kedalaman minimum1mm. Perincian di bawah 1mm pakaian semasa sandblasting.
- Saiz fon teks: Minimum2mm tinggi (Fon sans-serif seperti karya arial terbaik-serifs terlalu halus dan kabur).
- Tambah draf sudut: Teks kecondongan atau logo 5-10 ° dari menegak. Ini menjadikan mereka lebih tahan lama dan lebih mudah dibersihkan.
Kajian kes: Jenama yang dicetak PA12 Keychains Promosi dengan Teks Tinggi 1.5mm. Teksnya jelas, tetapi 20% dari kekunci yang hilang huruf semasa sandblasting. Meningkatkan ketinggian teks hingga 2mm dan menambahkan sudut draf 5 ° menyimpan teks utuh -100% daripada keychains kelihatan sempurna.
Petua 7: Memuatkan ciri -ciri langsing (Tiada pin yang rosak)
Bahagian langsing (Mis., pin, Batang nipis, atau tab kecil) terdedah kepada pecah semasa percetakan atau pengendalian. Suhu tinggi SLS melemahkan ciri -ciri ini, menjadikan mereka rapuh.
Peraturan ciri langsing:
- Diameter pin minimum: 0.8mm (1mm+ disyorkan untuk ketahanan).
- Sambungkan ke bahagian utama: Gunakan gusset (Sokongan segitiga) untuk melampirkan ciri -ciri langsing ke bahagian. Gusset mengedarkan tekanan dan mencegah lentur.
- Cetak selari dengan platform binaan: Ciri -ciri langsing dicetak secara menegak (Paksi z) pecah dengan mudah. Cetak mereka secara mendatar (Paksi x-y) untuk kekuatan.
Contoh: Syarikat elektronik mencetak penyambung PA12 dengan pin 0.7mm. 40% pin pecah semasa perhimpunan. Meningkatkan pin hingga 1mm dan menambah gusset mengurangkan kerosakan kepada 2%-Saving $1,500 dalam bahagian pengganti.
Petua 8: Akaun pengecutan (Pastikan toleransi ketat)
Pengecutan 3-4% SLS tidak dapat dielakkan -tetapi anda boleh merancang di sekelilingnya untuk memastikan bahagian tepat. Ini penting untuk bahagian -bahagian yang perlu sesuai dengan komponen lain (Mis., gear yang pasangan dengan motor).
Cara mengendalikan pengecutan:
- Skala model CAD anda: Tambah 3-4% ke semua dimensi (Mis., Bahagian 100mm harus direka sebagai 103mm). Kebanyakan perisian CAD (Fusion 360, Solidworks) mempunyai alat penskalaan untuk ini.
- Toleransi Fokus pada Kawasan Kritikal: Hanya menggunakan toleransi yang ketat (± 0.3mm) untuk mengawan permukaan (Mis., lubang yang sesuai dengan skru). Untuk kawasan tidak kritikal (Mis., belakang pendakap), Gunakan toleransi looser (± 0.5mm) untuk menjimatkan masa.
- Gunakan saiz standard: Lubang reka bentuk dan pin untuk memadankan saiz bit gerudi standard (Mis., 4mm, 5mm). Sekiranya pengecutan menjadikan lubang terlalu kecil, anda boleh menggerudi ke saiz pasca cetak.
Titik data: Bahagian SLS mempunyai toleransi tipikal ± 0.3mm (atau ± 0.3% dari saiz bahagian)- cukup baik untuk bahagian yang paling berfungsi. Untuk toleransi ultra-ketat (± 0.1mm), Gunakan pemprosesan selepas (Mis., lubang reaming dengan gerudi).
Spesifikasi Reka Bentuk SLS Menipu Lembaran
Gunakan jadual ini dengan cepat merujuk had reka bentuk utama untuk percetakan SLS 3D (Berdasarkan data teknikal Yigu):
| Spesifikasi | Perincian |
|---|---|
| Jumlah binaan maksimum | 340× 340 × 605mm (disyorkan: 320× 320 × 580mm untuk mengelakkan kelebihan kelebihan) |
| Ketebalan ciri minimum | 0.50mm (dengan sokongan), 0.60mm (tanpa sokongan) |
| Ketebalan dinding minimum (PA12) | 0.6mm (minimum), 1.3mm (disyorkan) |
| Lubang pemindahan serbuk minimum | 3.5mm (diameter) |
| Diameter lubang minimum | 1.5mm |
| Rentang maksimum yang tidak disokong | 2mm |
| Sudut maksimum | 45° |
| Toleransi Dimensi | ± 0.3mm (atau ± 0.3% daripada saiz bahagian) |
| Kadar pengecutan | 3-4% (PA12, PA11) |
Perspektif Teknologi Yigu mengenai Petua Reka Bentuk Percetakan SLS 3D
Di Yigu Technology, Kami membimbing pelanggan untuk menjadikan cabaran reka bentuk SLS menjadi kekuatan. Untuk bahagian PA12, Kami mengutamakan dinding 1.3mm dan lubang serbuk 3.5mm untuk mengelakkan warping dan sisa. Untuk bahagian mengawan, Kami menguji pelepasan dengan prototaip kecil sebelum kelompok penuh. Kami juga membantu model CAD skala untuk pengecutan -kritikal untuk bahagian -bahagian yang memerlukan sesuai dengan tepat. Pasukan kami menggunakan kebebasan reka bentuk SLS untuk mewujudkan bahagian yang kompleks (seperti struktur kekisi) FDM itu tidak boleh membuat, sambil mengikuti petua ini untuk memastikan mereka kuat dan tepat. Untuk kita, Reka bentuk SLS bukan hanya mengenai peraturan -ini mengenai membuat bahagian yang berfungsi, terakhir, dan menyampaikan nilai.
Soalan Lazim Mengenai Petua Reka Bentuk Untuk Percetakan SLS 3D
1. Bolehkah saya mencetak bahagian SLS dengan dinding lebih kurus daripada 0.6mm?
Secara teknikal ya, Tetapi ia tidak disyorkan. Dinding di bawah 0.6mm rapuh-mereka mudah pecah semasa pemprosesan selepas (Mis., sandblasting) atau gunakan. Untuk bahagian berfungsi, melekat pada 0.6mm (dengan sokongan) atau 1.3mm (tanpa sokongan) untuk memastikan ketahanan.
2. Bagaimana saya membetulkan sisa serbuk dalam saluran yang sukar dicapai?
Sekiranya serbuk terperangkap dalam saluran sempit, Cuba pembetulan ini:
- Gunakan udara termampat (30-50 psi) untuk meniup sisa.
- Rendam bahagian dalam air suam (40-50 ° C.) untuk 10 Minit - serbuk yang dipadatkan ini.
- Reka bentuk semula saluran dengan diameter yang lebih besar (≥3mm) untuk cetakan masa depan.
3. Adakah saya perlu skala semua bahagian SLS untuk pengecutan?
Ya -bahagian SLS mengecut 3-4% tanpa mengira bahan. Malah bahagian kecil (Mis., 20pin mm) memerlukan skala: Pin 20mm harus direka sebagai 20.6mm (20mm + 3% pengecutan) berakhir pada 20mm selepas penyejukan. Sebilangan besar penyedia perkhidmatan SLS (Seperti yigu) boleh mengendalikan skala untuk anda, Tetapi ada baiknya untuk menjelaskannya dalam model CAD anda.