Dicas de design para impressão SLS 3D: Impulsionar a força, Precisão & Eficiência

Sinterização seletiva a laser (SLS) 3D A impressão é um mudança de jogo para protótipos funcionais e produção de baixo volume-cria complexo, peças de alta resistência sem estruturas de suporte, usando materiais duráveis ​​comoPA12 ePA11. Mas mesmo as melhores impressoras SLS não podem consertar uma peça mal projetada: paredes finas podem deformar, O pó preso pode arruinar a funcionalidade, e o encolhimento ignorado pode quebrar os conjuntos. A chave para o sucesso? Seguindo comprovadoDicas de design para impressão SLS 3D. Este guia quebra 8 Estratégias acionáveis ​​para otimizar seus projetos, com exemplos do mundo real, dados, e soluções para armadilhas comuns - para que você obtém peças fortes, preciso, e pronto para usar.

Por que o SLS Design é importante (E o que dá errado sem ele)

O processo exclusivo do SLS - que ela está no pó de plástico com um laser - cria desafios específicos de design que você não enfrentará com usinagem FDM ou CNC. Um design ruim pode levar a:

• Deformação: Grandes superfícies planas ou espessuras de parede irregulares prendem o calor, causando peças a dobrar durante o resfriamento (até 4% encolhimento para PA12).
• Resíduo em pó: Peças ocas ou canais fechados prendem o pó não interrado, adicionando peso e enfraquecendo a parte.
• Fragilidade: Paredes finas ou recursos esbeltos quebram facilmente durante o pós-processamento (Por exemplo, jato de areia) ou uso.
• Problemas adequados: Acasalando peças com muito pouca folga se fundir; Muito deixa os assemblies soltos.

Exemplo: Uma startup imprimiu uma engrenagem PA12 com paredes finas de 0,4 mm. O equipamento entrou durante o resfriamento e quebrou depois 10 Rotações de teste. Ajustando o design para paredes de 1,3 mm (por práticas recomendadas do SLS), o próximo lote durou 500+ Rotações - nenhuma deformação, Sem quebra.

Dica 1: Espessura da parede principal (Evite deformação & Fragilidade)

A espessura da parede é a base de peças SLS fortes. Muito fino, e peças distorcendo ou crack; Muito grosso, e o calor se acumula, causando estresse interno. Siga estas regras para acertar:

Diretrizes -chave para a espessura da parede do SLS

Dicas profissionais para evitar erros:

• Mantenha a espessura consistente: Mudanças repentinas (Por exemplo, 1parede mm para parede de 3 mm) Crie pontos de estresse - use transições graduais.
• Reforçar áreas fracas: Adicione os reforços de 1 a 2 mm de espessura a paredes finas (Por exemplo, a base de um suporte) para aumentar a força.

Estudo de caso: Uma empresa de dispositivos médicos projetou um guia cirúrgico PA11 com paredes de 0,8 mm. 30% dos guias rachados durante a esterilização. Aumentando as paredes para 1,3 mm e a adição de reforços reduziu as taxas de falha para 0% - salvando $2,000 em reimpressões.

Dica 2: Design para facilitar a remoção de pó (Sem resíduos presos)

O SLS não usa suportes - pó não interrompido preenche peças e canais ocos. Se você não projetar maneiras de remover este pó, ele vai:

• Adicione peso desnecessário (até 15% do peso total da parte).
• Bloquear peças móveis (Por exemplo, dobradiças ou engrenagens).
• Enfraquecer a parte criando lacunas internas.

Como otimizar a remoção de pó:

1. Adicione grande, orifícios de evacuação de pó acessíveis:
   • Diâmetro mínimo: 3.5mm (Maior é melhor - os furos de 5 mm aceleram a limpeza).
   • Coloque buracos em lados opostos de partes ocas (Por exemplo, superior e inferior de um contêiner) Para criar fluxo de ar.
2. Mantenha os canais internos suaves: Evite curvas nítidas ou seções estreitas (sob 3mm) aquela armadilha em pó. Use curvas graduais (raio ≥5mm) Para uma limpeza fácil.
3. Evite cáries fechadas: Se você precisar de uma parte oca, Nunca sele completamente - mesmo um pequeno orifício de 3,5 mm é melhor do que nenhum.

Exemplo: Um fabricante de drones imprimiu uma caixa de bateria PA12 com um único orifício em pó de 2 mm. Pó compactado dentro, tornando o caso 10g mais pesado do que o pretendido. Redesenhar com dois orifícios de 5 mm Deixe -os remover 99% do pó - salvar peso e melhorar o ajuste da bateria.

Dica 3: Otimize os orifícios & Canais (Retração de luta)

As peças SLS encolhem 3-4% durante o resfriamento - mais que FDM ou CNC. Este encolhimento é pior para buracos e canais, que pode fechar parcialmente ou se tornar Miss -Hapen. Use essas dicas para mantê -las precisas:

Buraco & Regras de design de canais:

Data Point: Testes de Yigu mostram que os buracos em forma de lágrima têm 80% Menos encolhimento do que orifícios redondos para peças PA12 - críticas para peças que precisam caber com parafusos ou pinos.

Dica 4: Defina a folga adequada para as peças de acasalamento (Sem assembléias fundidas)

Uma das melhores vantagens do SLS: você pode imprimir peças totalmente montadas (Por exemplo, uma dobradiça com um alfinete) de uma só vez. Mas se a liberação estiver errada, peças vão se fundir (Muito pouca folga) ou estar solto (demais).

Diretrizes de autorização para peças de acasalamento:

Para a ponta:

Imprima um par de testes primeiro! A depuração do SLS varia de acordo com o material - PA12 precisa de um pouco mais de folga (0.6mm) do que PA11 (0.5mm). Uma impressão de teste de 5 minutos economiza horas de retrabalho em montagens completas.

Estudo de caso: Uma empresa de brinquedos imprimiu um quebra -cabeça PA12 com folga de 0,2 mm entre as peças. 90% dos quebra -cabeças fundidos. Aumentando a depuração para 0,5 mm, deixe todas as peças se separarem facilmente - não há mais impressões com falha.

Dica 5: Evite grandes saliências & Vãos não suportados

SLS não precisa de suporte, mas saliências (Recursos saindo da parte principal) ainda cair ou deformar devido à gravidade e ao calor residual. Isso é pior para vãos grandes ou ângulos íngremes.

Regras de design de excesso:

• Ângulo máximo de saliência: ≤45 ° da plataforma de construção. Ângulos mais íngremes que 45 ° causam flacidez (Por exemplo, Uma saliência de 60 ° terá um, superfície irregular).
• Extensão máximo não suportado: ≤2mm. Vãos mais longos (Por exemplo, 3mm) dobrar durante a impressão.
• Use formas auto-sustentáveis: Substitua saliências planas por arcos, cúpulas, ou chamfers (30° ângulo) para distribuir peso uniformemente.

Exemplo: Um designer de móveis imprimiu um suporte de prateleira PA12 com uma saliência de 50 °. A saliência cedeu 0,8 mm, Tornando a prateleira irregular. Redesenhar a saliência para 40 ° com um chanfro corrigido o problema - prateleiras perfeitamente retas todas as vezes.

Dica 6: Tamanho pequeno detalhes corretamente (Sem logotipos embaçados)

SLS pode imprimir detalhes finos (Por exemplo, logotipos ou texto em relevo), Mas os recursos de tamanho inferior ficam embaçados ou desgastam durante o pós-processamento. Use essas diretrizes para manter os detalhes nítidos:

Regras de tamanho pequeno detalhado:

• Texto em relevo/gravuras: Altura mínima/profundidade de1mm. Detalhes abaixo de 1 mm desgastam durante o jateamento de areia.
• Tamanho da fonte de texto: Mínimo2mm alto (As fontes sem serrifes como o trabalho ARIAL melhor-os séries são muito finos e embaçados).
• Adicione ângulos de rascunho: Texto de inclinação ou logotipos 5-10 ° da vertical. Isso os torna mais duráveis ​​e mais fáceis de limpar.

Estudo de caso: Uma marca impressa os chaveiros promocionais PA12 com texto de 1,5 mm de altura. O texto estava claro, mas 20% Dos chaveiros perdidos por letras durante o jateamento de areia. Aumentar a altura do texto para 2 mm e a adição de um ângulo de rascunho de 5 ° manteve o texto intacto - 100% dos teclados pareciam perfeitos.

Dica 7: Reforçar os recursos delgados (Sem pinos quebrados)

Peças delgadas (Por exemplo, pinos, hastes finas, ou pequenas guias) são propensos a quebrar durante a impressão ou manuseio. As altas temperaturas do SLS enfraquecem esses recursos, tornando -os quebradiços.

Regras de características esbeltas:

• Diâmetro mínimo do pino: 0.8mm (1MM+ é recomendado para durabilidade).
• Conecte -se à parte principal: Use reforços (suportes triangulares) para anexar recursos esbeltos à peça. Os reforços distribuem o estresse e impedem a flexão.
• Imprima paralelo à plataforma de construção: Recursos esbeltos impressos verticalmente (Eixo z) quebrar facilmente. Imprima -os horizontalmente (Eixo x-y) para força.

Exemplo: Uma empresa de eletrônicos imprimiu um conector PA12 com pinos de 0,7 mm. 40% dos pinos quebraram durante a montagem. Aumentando os pinos para 1 mm e a adição de reforços reduziu a quebra a 2% - salvando $1,500 em peças de reposição.

Dica 8: Conta de encolhimento (Mantenha as tolerâncias apertadas)

O encolhimento de 3 a 4% do SLS é inevitável - mas você pode projetar ao redor para manter as peças precisas. Isso é fundamental para peças que precisam se encaixar com outros componentes (Por exemplo, uma engrenagem que se acumula com um motor).

Como lidar com o encolhimento:

1. Escala seu modelo CAD: Adicione 3-4% a todas as dimensões (Por exemplo, Uma parte de 100 mm deve ser projetada como 103 mm). A maioria dos softwares CAD (Fusão 360, SolidWorks) tem uma ferramenta de escala para isso.
2. Tolerâncias de foco em áreas críticas: Aplicar apenas tolerâncias apertadas (± 0,3 mm) para acasalar superfícies (Por exemplo, Um buraco que se encaixa). Para áreas não críticas (Por exemplo, a parte de trás de um suporte), Use tolerâncias mais frouxas (± 0,5 mm) para economizar tempo.
3. Use tamanhos padrão: Buracos de design e pinos para combinar com tamanhos de broca padrão (Por exemplo, 4mm, 5mm). Se o encolhimento torna um buraco muito pequeno, você pode perfurá-lo para dimensionar pós-impressão.

Data Point: As peças SLS têm uma tolerância típica de ± 0,3 mm (ou ± 0,3% do tamanho da peça)- bom o suficiente para a maioria das partes funcionais. Para tolerâncias ultra-tardias (± 0,1 mm), Use pós-processamento (Por exemplo, Buracos gritantes com uma broca).

Especificações de design do SLS folha de dicas

Use esta tabela para referenciar rapidamente os limites de design da chave para a impressão SLS 3D (com base nos dados técnicos de Yigu):

Perspectiva da tecnologia YIGU sobre dicas de design de impressão SLS 3D

Na tecnologia Yigu, Orientamos os clientes para transformar os desafios do design do SLS em pontos fortes. Para peças PA12, Priorizamos paredes de 1,3 mm e orifícios de pó de 3,5 mm para evitar deformação e resíduos. Para acasalar peças, Testamos a folga com pequenos protótipos antes de lotes completos. Também ajudamos a escalar modelos CAD para encolhimento - crítico para peças que precisam de ajustes precisos. Nossa equipe usa a liberdade de design do SLS para criar peças complexas (como estruturas de treliça) Esse FDM não pode fazer, enquanto segue estas dicas para mantê -las fortes e precisas. Para nós, O design do SLS não se trata apenas de regras - trata -se de fazer peças que funcionam, durar, e entregar valor.

Perguntas frequentes sobre dicas de design para impressão SLS 3D

1. Posso imprimir peças SLS com paredes mais finas que 0,6 mm?

Tecnicamente sim, Mas não é recomendado. Paredes abaixo de 0,6 mm são quebradiças-elas quebram facilmente durante o pós-processamento (Por exemplo, jato de areia) ou uso. Para partes funcionais, Atenha -se a 0,6 mm (com suporte) ou 1,3 mm (sem apoio) para garantir a durabilidade.

2. Como faço para consertar resíduos de pó em canais de difícil acesso?

Se o pó estiver preso em canais estreitos, Experimente essas correções:

• Use ar comprimido (30–50 psi) Para explodir resíduos.
• Mergulhe a parte da água morna (40–50 ° C.) para 10 minutos - isso afrouxa o pó compactado.
• Redesenhe o canal com um diâmetro maior (≥3mm) para impressões futuras.

3. Eu preciso escalar todas as peças do SLS para encolhimento?

Sim - as peças diminuem 3-4%, independentemente do material. Até peças pequenas (Por exemplo, 20mm pinos) Precisa escalar: Um pino de 20 mm deve ser projetado como 20,6 mm (20mm + 3% encolhimento) para acabar a 20 mm após o resfriamento. A maioria dos provedores de serviços SLS (Como yigu) Pode lidar com escala para você, Mas é bom explicar isso no seu modelo CAD.