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武漢易成三維科技有限公司
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本文討論如何設(shè)計(jì)SLS 3D打印部件,包括技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范,材料,限制以及對(duì)可用后處理選項(xiàng)的介紹。
選擇性激光燒結(jié)(SLS)3D打印是生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何形狀的功能性產(chǎn)品的理想選擇。與其他3D打印技術(shù)相比,該解決方案具有很少的設(shè)計(jì)限制,也適用于批量生產(chǎn)。
本文討論了使用 SLS 3D 打印部件的優(yōu)勢(shì)。它提供了最常見(jiàn)的SLS材料,并為設(shè)計(jì)人員在使用SLS打印時(shí)提供了應(yīng)遵循的規(guī)則。
SLS是一種粉末床熔融技術(shù),它使用激光束局部燒結(jié)可再分散乳膠粉,逐層構(gòu)建零件。
首先,將粉末材料的料倉(cāng)加熱到高溫。重涂刀片將粉末狀材料沉積在非常薄的一層(通常為0.1mm)上,并沉積到構(gòu)建平臺(tái)上。沉積層后,激光束開(kāi)始掃描表面。激光束選擇性地?zé)Y(jié)粉末并固化零件的橫截面。掃描整個(gè)橫截面后,建筑平臺(tái)的高度將向下移動(dòng)一層厚度。未燒結(jié)的粉末保留在原位以支撐后續(xù)層,無(wú)需支撐結(jié)構(gòu) 。重涂刀片在掃描層的頂部沉積一層新的粉末,激光束開(kāi)始將零件的連續(xù)橫截面燒結(jié)到先前固化的橫截面上。重復(fù)此過(guò)程,直到所有零件全部制造完畢。
結(jié)果是一個(gè)裝滿(mǎn)粉末和固結(jié)產(chǎn)品的容器。該工藝適用于批量生產(chǎn),因?yàn)榭梢酝瑫r(shí)生產(chǎn)多種產(chǎn)品。優(yōu)化零件放置和方向,以最大限度地增加每次打印期間粉末盒中可以獲得的零件數(shù)量。
一旦印刷過(guò)程完成并且粉末容器和產(chǎn)品冷卻,粉末容器就會(huì)被打開(kāi)包裝。固體產(chǎn)品與未燒結(jié)的粉末分離,并使用壓縮空氣和噴砂介質(zhì)進(jìn)行清潔。剩余的未燒結(jié)粉末被收集并重復(fù)使用。然后,零件即可使用,也可以進(jìn)行后處理以改善機(jī)械性能或外觀。
有幾種設(shè)計(jì)建議可以提高SLS零件的質(zhì)量,表面光潔度和功能。使用SLS的最大優(yōu)點(diǎn)之一是它不需要 支撐結(jié)構(gòu) 。零件周?chē)奈礋Y(jié)粉末消除了對(duì)支撐的需求,允許打印高度復(fù)雜,錯(cuò)綜復(fù)雜的設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì) SLS 部件的一般準(zhǔn)則如下:
壁厚:
為確保3D打印成功,最小厚度應(yīng)在0.8mm(PA12)和2.0mm(碳填充聚酰胺)之間。
孔尺寸:
所有孔的直徑應(yīng)大于1.5mm。
防爆孔:
為了減輕重量(有時(shí)節(jié)省成本),SLS部件是空心印刷的。為了在生產(chǎn)后去除未燒結(jié)的粉末,必須包括逃生孔,其直徑必須至少為3.5mm。
特征尺寸(引腳、突出特征等):
建議最小0.8mm。
浮雕和雕刻細(xì)節(jié):
使最小壓花高度為1mm。
為了提高可讀性:
- 確保最小字體高度為2mm(字體大小為14),并且適用于每個(gè)方向。
- 建議使用無(wú)襯線字體。
公差:
SLS 部件的典型公差為 0.3mm ±或 ± 0.05mm,以較大者為準(zhǔn)。