Советы по дизайну для 3D -печати SLS: Повысить силу, Точность & Эффективность

Селективное лазерное спекание (SLS) 3D Печать-это изменение игры для функциональных прототипов и производства с низким объемом-она создает комплекс, высокопрочные детали без опорных структур, Используя прочные материалы, такие какPA12 иPA11. Но даже лучшие принтеры SLS не могут исправить плохо разработанную часть: Тонкие стены могут деформироваться, Застрявший порошок может испортить функциональность, И игнорируемая усадка может сломать сборки. Ключ к успеху? Следуя доказанномуСоветы по дизайну для 3D -печати SLS. Это руководство ломается 8 действенные стратегии для оптимизации ваших проектов, с реальными примерами, данные, и решения для общих ловушек - так что вы получаете сильные детали, точный, и готов к использованию.

Почему дизайн SLS имеет значение (И что идет не так без этого)

Уникальный процесс SLS - разжигание пластикового порошка с лазером - конкретные проблемы с дизайном, с которыми вы не столкнетесь с обработкой FDM или с ЧПУ. Плохой дизайн может привести к:

• Деформация: Большие плоские поверхности или неровная толщина стенки, заставляя детали сгибаться во время охлаждения (до 4% Усадка для PA12).
• Порошковой остаток: Пустые детали или закрытые каналы ловушка не заинтересованная порошка, добавление веса и ослабление детали.
• Бриттлис: Тонкие стены или тонкие функции легко ломаются во время постобработки (НАПРИМЕР., песчаная обработка) или использовать.
• Подходящие проблемы: Спаривание деталей с слишком небольшим количеством съемки вместе; Слишком много сборок свободно.

Пример: Запуск напечатана шестерня PA12 с тонкими стенами 0,4 мм. Передача, искаженная во время охлаждения и сломалась после 10 тестовые ротации. Регулируя конструкцию на 1,3 мм стены (за лучшие практики SLS), Следующая партия длилась 500+ Вращения - нет деформации, Нет поломки.

Кончик 1: Мастерская толщина стены (Избегайте деформации & Бриттлис)

Толщина стены является основой сильных частей SLS. Слишком тонкий, и детали деформации или трещины; Слишком толстый, и тепло накапливается, вызывая внутренний стресс. Следуйте этим правилам, чтобы сделать это правильно:

Ключевые рекомендации по толщине стенки SLS

Профессиональные советы, чтобы избежать ошибок:

• Сохранить толщину последовательной: Внезапные изменения (НАПРИМЕР., 1ММ стена до 3 мм стены) Создать напряженные точки - использовать постепенные переходы.
• Подкреплять слабые районы: Добавить жесткости толщиной 1–2 мм в тонкие стены (НАПРИМЕР., основание кронштейна) Чтобы повысить силу.

Тематическое исследование: Компания по медицинским устройствам разработала хирургическое руководство PA11 со стенами 0,8 мм. 30% гидов, взломанных во время стерилизации. Увеличение стен до 1,3 мм, а добавление жесткости снижает частоту отказов до 0% - $2,000 в перепечатках.

Кончик 2: Дизайн для легкого удаления порошка (Нет в ловушке остатка)

SLS не использует опоры - заполненные порошковые заполняют полые детали и каналы. Если вы не проектируете способы удалить этот порошок, это будет:

• Добавить ненужный вес (до 15% от общего веса части).
• Блок движущиеся части (НАПРИМЕР., петли или передачи).
• Ослабьте часть, создав внутренние пробелы.

Как оптимизировать удаление порошка:

1. Добавить большой, Доступные отверстия эвакуации порошка:
   • Минимальный диаметр: 3.5мм (Больше - лучше - 5 -миллиметровые отверстия ускоряют чистку).
   • Поместите отверстия на противоположных сторонах полых частей (НАПРИМЕР., верхняя и дно контейнера) Чтобы создать воздушный поток.
2. Держите внутренние каналы плавными: Избегайте острых изгибов или узких секций (до 3 мм) эта ловушка. Используйте постепенные кривые (радиус ≥5 мм) для легкой уборки.
3. Избегайте закрытых полостей: Если вам нужна пустая часть, Никогда не запечатайте его полностью - даже небольшое 3,5 -миллиметровое отверстие лучше, чем нет.

Пример: Производитель беспилотников напечатал аккумулятор PA12 с одним 2 -миллиметровым порошком отверстия. Порошок уплотнен внутри, сделать дело на 10 г тяжелее, чем предполагалось. Перепроектирование с двумя 5 -миллиметровыми отверстиями позволяет им удалить 99% порошка - прибавление веса и улучшение батареи.

Кончик 3: Оптимизируйте отверстия & Каналы (Борьба с усадкой)

Запчасти SLS сокращаются 3–4% во время охлаждения - больше, чем FDM или ЧПУ. Эта усадка худшего для отверстий и каналов, который может закрыться частично или стать деформированным. Используйте эти советы, чтобы сохранить их точные:

Дыра & Правила дизайна канала:

Точка данных: Тесты Yigu показывают, что отверстия в форме слез 80% меньше усадки, чем круглые отверстия для деталей PA12 - критические для деталей, которые должны соответствовать винтам или булавкам.

Кончик 4: Установите правильный зазор для спаривающихся деталей (Нет слитых сборок)

Один из лучших льгот SLS: Вы можете распечатать полностью собранные детали (НАПРИМЕР., шарнир с булавкой) за один раз. Но если разрешение неверно, Дета (Слишком мало клиренса) или быть свободным (слишком).

Руководство по очистке для спаривания деталей:

Для чаевого:

Сначала распечатайте тестовую пару! Зазор SLS варьируется в зависимости от материала - PA12 требует немного большего зазора (0.6мм) чем PA11 (0.5мм). 5-минутный тестовый отпечаток экономит часы переработки полной сборки.

Тематическое исследование: Компания по игрушкам напечатала головоломку PA12 с 0,2 мм зазором между частями. 90% головоломок, слитых вместе. Увеличение зазора до 0,5 мм, пусть все части легко отделяются - не более неудачные отпечатки.

Кончик 5: Избегайте больших свесов & Неподдерживаемые пролеты

SLS не нужна поддержки, Но выступы (Особенности, торчащие из основной части) все еще провисайте или деформация из -за гравитации и остаточного тепла. Это хуже всего для больших пролетов или крутых углов.

Правила дизайна на вырез:

• Максимальный угол навеса: ≤45 ° от платформы сборки. Углы круче 45 ° причина провисания (НАПРИМЕР., 60 ° навес будет грубым, неровная поверхность).
• Максимальный неподдерживаемый пролет: ≤2 мм. Более длинные пролеты (НАПРИМЕР., 3мм) Изгиб во время печати.
• Используйте самоотверженные формы: Заменить плоские свесы на арки, купола, или Chamfers (30° угол) равномерно распределить вес.

Пример: Дизайнер мебели напечатал полку PA12 с навесом 50 °. Свес провисал 0,8 мм, Сделать полку неровной. Перепроектирование свеса до 40 ° с патфиром зафиксировала проблему - неожиданно прямые полки каждый раз.

Кончик 6: Размер мелкие детали правильно (Нет размытых логотипов)

SLS может печатать мелкие детали (НАПРИМЕР., тисненные логотипы или текст), Но недостатки становятся размытыми или изнашивающимися во время постобработки. Используйте эти рекомендации, чтобы сохранить подробности:

Правила размера мелких деталей:

• Тисненый текст/гравюры: Минимальная высота/глубина1мм. Детали до 1 мм изнашивают во время песочной обработки.
• Текстовый размер шрифта: Минимум2мм высокий (Sans-Serif шрифты, такие как Arial Work лучше всего-Стериды слишком хороши и размыты).
• Добавить рафы: Наклонный текст или логотипы 5–10 ° от вертикального. Это делает их более долговечными и проще в чистке.

Тематическое исследование: Рекламный бренд напечатанный брендом PA12 с текстом высотой 1,5 мм.. Текст был ясен, но 20% из ключей потерял буквы во время песочной обработки. Увеличение высоты текста до 2 мм и добавление 5 -° угла наклона тяги сохраняли текст нетронутым - 100% брелок выглядели идеально.

Кончик 7: Усилить тонкие особенности (Нет сломанных булавок)

Тонкие части (НАПРИМЕР., штифт, тонкие стержни, или маленькие вкладки) склонны к ломанию во время печати или обработки. Высокие температуры SLS ослабляют эти особенности, делая их хрупкими.

Тонкие правила функции:

• Минимальный диаметр штифта: 0.8мм (1ММ+ рекомендуется для долговечности).
• Подключиться к основной части: Используйте Gussets (Треугольные опоры) Чтобы прикрепить тонкие функции к детали. Gussets распределяет стресс и предотвращает изгиб.
• Печать параллельно платформе сборки: Тонкие функции напечатанные вертикально (Ось Z.) разорвать легко. Распечатайте их горизонтально (X-Y ОСА) для силы.

Пример: Компания по электронике напечатала разъем PA12 с 0,7 мм. 40% булавок сломались во время сборки. Увеличение штифтов до 1 мм и добавление гуссетов уменьшило поломку до 2% - $1,500 в запасных частях.

Кончик 8: Учетная запись для усадки (Держите плотные допуски)

Усадка SLS 3–4% неизбежна, но вы можете спроектировать вокруг нее, чтобы сохранить точные детали.. Это важно для деталей, которые должны соответствовать другим компонентам (НАПРИМЕР., передача, которая сопряжена с двигателем).

Как справиться с усадкой:

1. Масштабировать модель САПР: Добавьте 3–4% ко всем измерениям (НАПРИМЕР., 100 -миллиметровая часть должна быть разработана как 103 мм). Большинство программного обеспечения CAD (Слияние 360, SolidWorks) имеет инструмент масштабирования для этого.
2. Фокусируйте допуски на критические области: Только применяйте плотные допуски (± 0,3 мм) для спаривания поверхностей (НАПРИМЕР., отверстие, которое подходит). Для некритических областей (НАПРИМЕР., Задняя часть кронштейна), Используйте более свободные допуски (± 0,5 мм) чтобы сэкономить время.
3. Используйте стандартные размеры: Проектируйте отверстия и булавки в соответствии с стандартными размерами буровых битов (НАПРИМЕР., 4мм, 5мм). Если усадка делает дыру слишком маленьким, Вы можете просверлить его по размеру после печати.

Точка данных: Части SLS имеют типичную толерантность ± 0,3 мм (или ± 0,3% от размера детали)- Достаточно для большинства функциональных частей. Для сверхтяжных допусков (± 0,1 мм), Используйте пост-обработку (НАПРИМЕР., сглаживание отверстий с помощью тренировки).

Шпаргалка по спецификациям дизайна SLS

Используйте эту таблицу, чтобы быстро ссылаться на лимиты конструкции ключей для 3D -печати SLS (на основе технических данных Игу):

Перспектива Yigu Technology на советы по дизайну 3D -печати SLS

В Yigu Technology, Мы направляем клиентов, чтобы превратить проблемы с проектированием SLS в сильные стороны. Для частей PA12, Мы распределяем приоритеты 1,3 мм стен и 3,5 мм порошковые отверстия, чтобы избежать деформации и остатков. Для спаривания деталей, Мы тестируем клиренс с небольшими прототипами перед полными партиями. Мы также помогаем масштабировать модели САПР для усадки - критические для деталей, которые требуют точных подходящих. Наша команда использует свободу дизайна SLS для создания сложных деталей (Как решетчатые структуры) что FDM не может сделать, Следуя этим советам, чтобы сохранить их сильными и точными. Для нас, Дизайн SLS - это не только правила, а в том, чтобы сделать детали, которые работают, последний, и доставить ценность.

FAQ о советах по дизайну для 3D -печати SLS

1. Могу ли я напечатать детали SLS со стенами более 0,6 мм?

Технически да, но это не рекомендуется. Стены до 0,6 мм хрупкие-они легко ломаются во время постобработки (НАПРИМЕР., песчаная обработка) или использовать. Для функциональных частей, Придерживайтесь 0,6 мм (с поддержкой) или 1,3 мм (без поддержки) Для обеспечения долговечности.

2. Как починить остатки порошка в труднодоступных каналах?

Если порошок пойман в узких каналах, Попробуйте эти исправления:

• Используйте сжатый воздух (30–50 фунтов на квадратный дюйм) чтобы взорвать остатки.
• Замочить часть в теплой воде (40–50 ° C.) для 10 минуты - это ослабляет уплотненный порошок.
• Перепроектировать канал большим диаметром (≥3 мм) для будущих отпечаток.

3. Нужно ли мне масштабировать все детали SLS для усадки?

Да, детали SLS сокращаются 3–4% независимо от материала. Даже небольшие части (НАПРИМЕР., 20ММ ПИНС) Нужно масштабирование: 20 -миллиметровый штифт должен быть спроектирован как 20,6 мм (20мм + 3% усадка) оказаться в 20 мм после охлаждения. Большинство поставщиков услуг SLS (Как Игу) может справиться с масштабированием для вас, Но хорошо учитывать это в вашей модели САПР.