Η τρισδιάστατη εκτύπωση SLS είναι μια τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης ηλεκτρικού κρεβατιού γνωστή για την ακρίβειά της και τη μη δομή υποστήριξης. Ωστόσο, τα ποιοτικά εκτυπωμένα εξαρτήματα SLS 3D μπορούν να επιτευχθούν μόνο αν ακολουθήσετε τη σωστή ικανότητα και ένα σύνολο σχεδίων SLS. Αυτό το άρθρο δείχνει πώς λειτουργεί η τρισδιάστατη εκτύπωση SLS, συμβουλές για το σχεδιασμό SLS και κοινές εφαρμογές σχεδίασης για μια επιτυχημένη διαδικασία εκτύπωσης.
Πώς λειτουργεί η SLS 3D Printing
Το SLS είναι μια τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης που χρησιμοποιείται από πολλούς υπηρεσίες πρωτοτύπων που χρησιμοποιούν ένα λέιζερ για τη σύντηξη σκόνης πολυμερούς και την κατασκευή ενός μέρους στρώμα προς στρώμα σύμφωνα με ένα μοντέλο CAD. Ακολουθεί μια εξήγηση του τρόπου λειτουργίας της τεχνολογίας:
Αρχικά, το υλικό σε σκόνη θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία και εναποτίθεται σε λεπτές στρώσεις (περίπου 0.1 mm) από τη λεπίδα επαναβαφής στην πλατφόρμα κατασκευής. Στη συνέχεια, το λέιζερ σαρώνει την επιφάνεια της πλατφόρμας κατασκευής.
Μετά τη σάρωση, το λέιζερ πυροσυσσωματώνει επιλεκτικά το υλικό πούδρας για να το στερεοποιήσει. Η σάρωση συνεχίζεται μέχρι να ολοκληρωθεί η επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση. Στη συνέχεια, η πλατφόρμα κατασκευής θα μετακινηθεί προς τα κάτω κατά ένα ύψος στρώματος. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η μη πυροσυσσωματωμένη σκόνη βρίσκεται ακόμα στην πλατφόρμα κατασκευής. Ως αποτέλεσμα, τα εξαρτήματα SLS δεν χρειάζονται δομές στήριξης.
Στη συνέχεια, η λεπίδα επαναβαφής εναποθέτει ένα νέο στρώμα σκόνης και η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι να ολοκληρωθεί όλη η εκτύπωση. Κατά την εκτύπωση, το δοχείο θα περιέχει μη πυροσυσσωματωμένη σκόνη και το συντηγμένο μέρος.
Συμβουλές για το σχεδιασμό προσαρμοσμένων εξαρτημάτων με τρισδιάστατη εκτύπωση SLS
Όπως οι διαδικασίες κατασκευής εξαρτημάτων όπως η χύτευση με έγχυση, η χύτευση με χύτευση και όλα Λειτουργίες κατεργασίας CNC, η τρισδιάστατη εκτύπωση SLS συνοδεύεται από τις προκλήσεις της. Ακολουθούν διάφορες συμβουλές που μπορούν να βοηθήσουν στη βελτιστοποίηση της διαδικασίας σχεδιασμού SLS.
-
Γενικές ανοχές
Η ανοχή διαστάσεων εξαρτάται από τη διάσταση των εκτυπωμένων εξαρτημάτων και την πολυπλοκότητα του 3D εκτυπωτή. Αν και απαραίτητο, θα πρέπει να περιορίσετε την ανοχή σε τομείς όπου είναι πολύ σημαντικό. Για παράδειγμα, εξαρτήματα που απαιτούν συναρμολόγηση. Οι περισσότεροι εκτυπωτές SLS έχουν ακρίβεια εκτύπωσης ± 0.3 mm και ± 0.05 mm.
-
Wall Πάχος
Το πάχος τοιχώματος των εκτυπωμένων εξαρτημάτων SLS 3D καθορίζει τη σταθερότητά τους κατά τη διάρκεια και μετά την εκτύπωση. Γενικά, το χοντρό τοίχωμα αποτρέπει την κατάρρευση των τυπωμένων εξαρτημάτων κατά την εκτύπωση ή το σπάσιμο μετά την εκτύπωση.
Σύμφωνα με τους λάτρεις της 3D εκτύπωσης SLS, το ελάχιστο πάχος τοιχώματος πρέπει να είναι μεταξύ 0.7 mm (PA 12) και 2.0 mm (άνθρακας-πολυαμίδιο). Ωστόσο, είναι επίσης δυνατό να έχετε πάχος τοιχώματος περίπου 0.6 mm, αν και θα χρειαστείτε μια δομή στήριξης.
Η εκτύπωση με πάχος τοιχώματος μικρότερο από 0.5 mm θα οδηγήσει σε υπερβολική πάχυνση των τυπωμένων εξαρτημάτων λόγω της θερμότητας λέιζερ.
-
Μέγεθος τρύπας
Η εκτύπωση SLS υποστηρίζει οπές εκτύπωσης απευθείας, σε αντίθεση με άλλες διαδικασίες εκτύπωσης 3D και μη 3D εκτύπωσης. Ωστόσο, η διάμετρος της οπής δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 1.5 mm. Η εκτύπωση μικρότερη από 1.5 χιλιοστά μπορεί να οδηγήσει στο γέμισμα της οπής με μη πυροσυσσωματωμένη σκόνη. Ως αποτέλεσμα, εκτυπώστε σε μέγεθος τρύπας μεγαλύτερη από 1.5 mm σε διάμετρο.
-
Τρύπες διαφυγής
Η τεχνολογία τροφοδοτικού κρεβατιού σάς επιτρέπει επίσης να κατασκευάζετε κοίλα μέρη για να μειώσετε το βάρος και τη χρήση υλικού. Ωστόσο, η μη πυροσυσσωματωμένη σκόνη μπορεί να εισέλθει στο κοίλο μέρος κατά την εκτύπωση. Ως αποτέλεσμα, είναι απαραίτητες οπές διαφυγής για την αφαίρεση του μη πυροσυσσωματωμένου υλικού. Η διαφυγή πρέπει να έχει διάμετρο τουλάχιστον 3.5 mm.
-
Παραμόρφωση μεγάλων επίπεδων επιφανειών
Το στρέβλωση είναι ένα ελάττωμα τρισδιάστατης εκτύπωσης που εμφανίζεται λόγω ανομοιόμορφης ψύξης μετά την εκτύπωση, ειδικά με μεγάλες επίπεδες επιφάνειες. Επομένως, τέτοιες επιφάνειες θα πρέπει να αποφεύγονται. Ωστόσο, εάν αποτελούν κρίσιμο μέρος του σχεδιασμού, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε δομές στήριξης (αυτό μπορεί να μην λύνει πάντα το πρόβλημα).
-
Χαρακτική και Ανάγλυφο
Για μέρη που χρειάζονται χάραξη ή ανάγλυφο, μπορείτε να βελτιώσετε την ορατότητα σχεδιάζοντας τα εξαρτήματα με ελάχιστο βάθος 1 mm. Αυτό είναι σημαντικό για να ληφθεί υπόψη η μετα-επεξεργασία, όπως η πτώση των μέσων που μπορεί να οδηγήσει σε φθορά του. Για κείμενα, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε ελάχιστο βάθος 2 mm για ευκρίνεια.
-
Συμπλεκόμενα μέρη
Η τρισδιάστατη εκτύπωση SLS είναι κατάλληλη για εκτύπωση ζευγών και κινούμενων εξαρτημάτων χωρίς να χρειάζεται τα εξαρτήματα να είναι ξεχωριστά. Θα ήταν καλύτερο να σχεδιάζατε εξαρτήματα που πρέπει να συμπλέκονται με ελάχιστο διάκενο 3 mm. Αυτό το διάκενο θα βοηθήσει στην αφαίρεση της μη πυροσυσσωματωμένης σκόνης για να αποτρέψει τη σύντηξη των εξαρτημάτων.
Κοινές εφαρμογές σχεδιασμού
Τα εκτυπωμένα εξαρτήματα SLS 3D ισχύουν στην κατασκευή ανταλλακτικών ή υπηρεσίες πρωτοτύπων σε διάφορους κλάδους. Ακολουθούν ορισμένες κοινές εφαρμογές σχεδιασμού της διαδικασίας:
-
άξονες
Το νάιλον είναι εφαρμόσιμο σε άξονες πρωτοτύπων λόγω της ομαλότητας, της χημικής αντοχής, του μηχανισμού χαμηλής τριβής και της χαμηλής ταχύτητας. Όταν χρησιμοποιείτε νάιλον στην κατασκευή αξόνων κίνησης, η συνιστώμενη απόσταση από την επιφάνεια του ρουλεμάν είναι 0.3 mm. Επιπλέον, η σωστή αφαίρεση της μη πυροσυσσωματωμένης σκόνης είναι απαραίτητη για να διατηρηθεί ένας άξονας ομαλής λειτουργίας.
Ο σχεδιασμός του μοντέλου CAD θα πρέπει να ενσωματώνει οπές διαφυγής με ελάχιστη διάμετρο 3.5 mm όπου είναι δυνατόν και διάκενο 2 mm μεταξύ της οπής του άξονα διάκενου και του άξονα του άξονα κίνησης για την αφαίρεση της μη πυροσυσσωματωμένης σκόνης.
-
Ενσωματωμένοι μεντεσέδες
Η εκτύπωση SLS εφαρμόζεται στο σχεδιασμό ενσωματωμένων μεντεσέδων. Μια τραπεζοειδής τσέπη που φιλοξενεί μια ημισφαιρική μπάλα θα παράγει έναν μεντεσέ με χαμηλή τριβή και επαρκή σταθερότητα. Επιπλέον, θα πρέπει να υπάρχει ένα διάκενο 0.2 mm μεταξύ της σφαίρας και της τσέπης και ένα διάκενο 0.3 mm για άλλα κενά.
-
Δεξαμενές
Το νάιλον SLS εφαρμόζεται σε προσαρμοσμένο σχέδιο δεξαμενής. Κατά τον προσαρμοσμένο σχεδιασμό δεξαμενών, το συνιστώμενο πάχος τοιχώματος θα πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 1 mm και θα πρέπει να υπάρχουν οπές διαφυγής για την απομάκρυνση της περίσσειας και της μη πυροσυσσωματωμένης σκόνης. Επιπλέον, η δεξαμενή μπορεί να επικαλυφθεί για να λειτουργεί σε επιθετικά ρευστά όπως καύσιμα ή να βελτιώσει τη στεγανότητά της.
-
Θέματα
Τα εκτυπωμένα εξαρτήματα SLS 3D έχουν επιφάνεια υψηλής τριβής. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να υπάρξουν προβλήματα κατά τη συναρμολόγηση εξαρτημάτων με σπείρωμα 3D εκτύπωσης SLS. Μια καλύτερη επιλογή θα ήταν να χρησιμοποιήσετε νάιλον SLS για μία μόνο σύνδεση (είτε τρύπα είτε μπουλόνι).
-
Ζωντανοί μεντεσέδες
Η τρισδιάστατη εκτύπωση SLS είναι η πιο κατάλληλη τεχνική για την κατασκευή λειτουργικών ζωντανών μεντεσέδων. Για να φτιάξετε τους μεντεσέδες, ανόπτετέ το θερμαίνοντάς το και λυγίζοντας το μπρος-πίσω. Ο ζωντανός μεντεσέ πρέπει να έχει πάχος 3-0.3 mm με ελάχιστο μήκος 0.8 mm.
Συμπέρασμα
Η τρισδιάστατη εκτύπωση SLS είναι δημοφιλής λόγω της ακρίβειάς της και της έλλειψης δομής υποστήριξης. Ωστόσο, τα ποιοτικά εκτυπωμένα εξαρτήματα SLS 3D μπορούν να επιτευχθούν μόνο εάν ακολουθήσετε ένα σύνολο οδηγών σχεδιασμού SLS και εμπειρίας. Αυτό το άρθρο μιλά για την εκτύπωση SLS 3D, συμβουλές για προσαρμοσμένα εξαρτήματα σχεδιασμού και ορισμένες εφαρμογές της διαδικασίας. Ακολουθώντας αυτές τις συμβουλές, να είστε σίγουροι για άψογα εξαρτήματα SLS
