L'impression 3D SLS est une technologie d'impression 3D à lit électrique connue pour sa précision et l'absence de structure de support. Cependant, des pièces imprimées en 3D SLS de qualité ne sont réalisables qu'en suivant les bonnes compétences et un ensemble de conceptions SLS. Cet article montre comment fonctionne l'impression 3D SLS, des conseils sur la conception SLS et des applications de conception courantes pour un processus d'impression réussi.
Comment fonctionne l'impression 3D SLS
SLS est une technologie d'impression 3D utilisée par de nombreux services de prototypage qui utilisent un laser pour fritter de la poudre de polymère et construire une pièce couche par couche selon un modèle CAO. Vous trouverez ci-dessous une explication du fonctionnement de la technologie :
Tout d'abord, le matériau en poudre est chauffé à haute température et déposé en couches minces (environ 0.1 mm) par la lame de revêtement sur la plate-forme de fabrication. Ensuite, le laser scanne la surface de la plate-forme de construction.
Après le balayage, le laser fritte sélectivement le matériau en poudre pour le solidifier. Le balayage se poursuit jusqu'à ce que le frittage sélectif soit terminé. Ensuite, la plate-forme de construction descendra d'une hauteur de couche. Au cours de ce processus, la poudre non frittée est toujours dans la plate-forme de fabrication. Par conséquent, les pièces SLS n'ont pas besoin de structures de support.
La lame de revêtement dépose ensuite une nouvelle couche de poudre et le processus se répète jusqu'à ce que toute l'impression soit terminée. A l'impression, le contenant contiendra la poudre non frittée et la partie frittée.
Conseils pour concevoir des pièces personnalisées avec l'impression 3D SLS
Comme les processus de fabrication de pièces tels que le moulage par injection, le moulage sous pression, etc. Opérations d'usinage CNC, l'impression 3D SLS s'accompagne de défis. Voici plusieurs conseils qui peuvent vous aider à optimiser votre processus de conception SLS.
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Tolérances générales
La tolérance dimensionnelle dépend de la dimension des pièces imprimées et de la sophistication de l'imprimante 3D. Bien que nécessaire, vous devez limiter la tolérance aux zones où elle est très importante. Par exemple, les pièces qui nécessitent un assemblage. La plupart des imprimantes SLS ont une précision d'impression de ± 0.3 mm et ± 0.05 mm.
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Epaisseur
L'épaisseur de paroi des pièces imprimées en SLS 3D détermine leur stabilité pendant et après l'impression. Généralement, avoir une paroi épaisse empêche les pièces imprimées de s'effondrer pendant l'impression ou de se casser après l'impression.
Selon les passionnés d'impression 3D SLS, l'épaisseur minimale de la paroi doit être comprise entre 0.7 mm (PA 12) et 2.0 mm (carbone-polyamide). Cependant, il est également possible d'avoir une épaisseur de paroi d'environ 0.6 mm, bien que vous auriez besoin d'une structure de support.
L'impression avec une épaisseur de paroi inférieure à 0.5 mm entraînera un surépaississement des pièces imprimées en raison de la chaleur du laser.
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Taille du trou
L'impression SLS prend en charge l'impression directe des trous, contrairement aux autres procédés d'impression 3D et non 3D. Cependant, le trou ne doit pas être inférieur à 1.5 mm de diamètre. L'impression de moins de 1.5 mm peut conduire à une poudre non frittée remplissant le trou. Par conséquent, imprimez à une taille de trou supérieure à 1.5 mm de diamètre.
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Trous d'évasion
La technologie power bed vous permet également de fabriquer des pièces creuses pour réduire le poids et l'utilisation des matériaux. Cependant, la poudre non frittée peut pénétrer dans la partie creuse lors de l'impression. En conséquence, des trous d'échappement sont nécessaires pour retirer le matériau non fritté. L'échappement doit avoir un diamètre minimum de 3.5 mm.
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Déformation de grandes surfaces planes
Le gauchissement est un défaut d'impression 3D qui se produit en raison d'un refroidissement irrégulier après l'impression, en particulier avec de grandes surfaces planes. Par conséquent, de telles surfaces doivent être évitées. Cependant, s'ils sont une partie cruciale de la conception, vous devez utiliser des structures de support (cela ne résout pas toujours le problème).
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Gravure et gaufrage
Pour les pièces nécessitant une gravure ou un gaufrage, vous pouvez améliorer la visibilité en concevant les pièces avec une profondeur minimale de 1 mm. Ceci est important pour tenir compte du post-traitement, tel que le basculement des médias qui peut entraîner leur usure. Pour les textes, vous devez utiliser une profondeur minimale de 2 mm pour plus de clarté.
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Pièces imbriquées
L'impression 3D SLS convient à l'impression de pièces d'accouplement et mobiles sans avoir besoin que les pièces soient séparées. Il serait préférable que vous conceviez des pièces qui doivent s'emboîter avec un jeu minimum de 0.5 mm. Ce dégagement aidera à éliminer la poudre non frittée pour empêcher les pièces de fondre.
Applications de conception courantes
Les pièces imprimées SLS 3D sont applicables dans la fabrication de pièces ou services de prototypage dans plusieurs industries. Voici quelques applications de conception courantes du processus :
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Essieux
Le nylon est applicable dans les essieux de prototypage en raison de sa douceur, de sa résistance chimique, de son mécanisme à faible frottement et de sa faible vitesse. Lors de l'utilisation de nylon dans la fabrication d'essieux de roulement, le jeu de surface d'appui recommandé est de 0.3 mm. De plus, une élimination correcte de la poudre non frittée est nécessaire pour maintenir un arbre en bon état de marche.
La conception du modèle CAO doit incorporer des trous d'échappement d'un minimum de 3.5 mm de diamètre dans la mesure du possible et un jeu de 2 mm entre le trou de l'arbre de dégagement et l'axe de l'arbre de roulement pour éliminer la poudre non frittée.
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Charnières intégrées
L'impression SLS est applicable dans la conception de charnières intégrées. Une poche de forme trapézoïdale accueillant une boule semi-sphérique produira une charnière à faible frottement et à stabilité suffisante. De plus, il doit y avoir un jeu de 0.2 mm entre la sphère et la poche et un jeu de 0.3 mm pour les autres espaces.
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Chars d'assaut
Le nylon SLS est applicable dans la conception de réservoirs personnalisés. Lors de la conception de réservoirs personnalisés, l'épaisseur de paroi recommandée doit être supérieure à 1 mm et il doit y avoir des trous d'évacuation pour éliminer l'excès de poudre non frittée. De plus, le réservoir peut être revêtu pour fonctionner dans des fluides agressifs tels que les carburants ou améliorer son étanchéité.
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Threads
Les pièces imprimées en SLS 3D ont une surface à frottement élevé. Par conséquent, il peut y avoir des problèmes lors de l'assemblage de pièces imprimées en 3D SLS filetées. Une meilleure option serait d'utiliser du nylon SLS pour une seule connexion (trou ou boulon).
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Charnières vivantes
L'impression 3D SLS est la technique la plus appropriée pour fabriquer des charnières vivantes fonctionnelles. Pour fabriquer les charnières, recuisez-les en les chauffant et en les fléchissant d'avant en arrière. La charnière vivante doit avoir une épaisseur de 0.3 à 0.8 mm et une longueur minimale de 5 mm.
Conclusion
L'impression 3D SLS est populaire en raison de sa précision et de l'absence de structure de support. Cependant, des pièces imprimées en 3D SLS de qualité ne peuvent être obtenues qu'en suivant un ensemble de guides de conception et d'expérience SLS. Cet article parle de l'impression 3D SLS, des conseils pour les pièces de conception personnalisées et de certaines applications du processus. En suivant ces conseils, soyez assuré d'avoir des pièces SLS impeccables
