SLS 3D-utskrift är en kraftbädds 3D-utskriftsteknik känd för sin noggrannhet och ingen stödstruktur. Kvalitets SLS 3D-utskrivna delar kan dock endast uppnås genom att följa rätt skicklighet och en uppsättning SLS-designer. Den här artikeln visar hur SLS 3D-utskrift fungerar, tips om SLS-design och vanliga designapplikationer för en framgångsrik utskriftsprocess.
Hur fungerar SLS 3D-utskrift
SLS är en 3D-utskriftsteknik som används av många prototyptjänster som använder en laser för att sintra polymerpulver och bygga en del lager för lager enligt en CAD-modell. Nedan följer en förklaring av hur tekniken fungerar:
Först värms pulvermaterialet upp till en hög temperatur och avsätts i tunna skikt (cirka 0.1 mm) av övermålningsbladet på byggplattformen. Efteråt skannar lasern ytan på byggplattformen.
Efter skanning sinter lasern selektivt pulvermaterialet för att stelna det. Skanningen fortsätter tills den selektiva sintringen är klar. Efteråt kommer byggplattformen att flyttas ner en lagerhöjd. Under denna process är det osintrade pulvret fortfarande i byggplattformen. Som ett resultat behöver SLS-delar inte stödstrukturer.
Övermålningsbladet lägger sedan ett nytt pulverlager och processen upprepas tills all utskrift är klar. Vid utskrift kommer behållaren att innehålla osintrat pulver och den sintrade delen.
Tips för att designa anpassade delar med SLS 3D-utskrift
Som deltillverkningsprocesser som formsprutning, pressgjutning och allt CNC-bearbetningsoperationer, SLS 3D-utskrift kommer med sina utmaningar. Här är flera tips som kan hjälpa dig att optimera din SLS-designprocess.
-
Allmänna toleranser
Dimensionell tolerans beror på de utskrivna delarnas dimension och 3D-skrivarens sofistikerade. Även om det är nödvändigt, bör du begränsa toleransen till områden där det är mycket viktigt. Till exempel delar som kräver montering. De flesta SLS-skrivare har en utskriftsnoggrannhet på ± 0.3 mm och ± 0.05 mm.
-
Vägg tjocklek
Väggtjockleken på SLS 3D-utskrivna delar avgör deras stabilitet under och efter utskrift. I allmänhet förhindrar en tjock vägg att tryckta delar kollapsar under utskrift eller går sönder efter utskrift.
Enligt SLS 3D-utskriftsentusiaster bör den minsta väggtjockleken vara mellan 0.7 mm (PA 12) och 2.0 mm (kol-polyamid). Det är dock också möjligt att ha en väggtjocklek på ca 0.6 mm, även om du skulle behöva en stödstruktur.
Utskrift med en väggtjocklek på mindre än 0.5 mm leder till att de utskrivna delarna förtjockas på grund av laservärmen.
-
Hålstorlek
SLS-utskrift stöder utskrift av hål direkt, till skillnad från andra 3D-utskrifter och icke-3D-utskriftsprocesser. Hålet får dock inte vara mindre än 1.5 mm i diameter. Utskrift mindre än 1.5 mm kan leda till att osintrat pulver fyller hålet. Som ett resultat kan du skriva ut med ett hål som är större än 1.5 mm i diameter.
-
Escape Holes
Power bed-tekniken låter dig också göra ihåliga delar för att minska vikt och materialanvändning. Det osintrade pulvret kan dock komma in i den ihåliga delen under tryckning. Som ett resultat är utrymningshål nödvändiga för att avlägsna det osintrade materialet. Utrymningen bör ha minst 3.5 mm i diameter.
-
Vridning av stora plana ytor
Skevhet är ett 3D-utskriftsfel som uppstår på grund av ojämn kylning efter utskrift, speciellt vid stora plana ytor. Därför bör sådana ytor undvikas. Men om de är en avgörande del av designen bör du använda stödstrukturer (detta kanske inte alltid löser problemet).
-
Gravyr och prägling
För delar som behöver graveras eller präglas kan du förbättra synligheten genom att designa delarna med ett minsta djup på 1 mm. Detta är viktigt för att ta hänsyn till efterbearbetning, som att media tumlar som kan leda till att det slits ut. För texter bör du använda ett minsta djup på 2 mm för tydlighetens skull.
-
Sammankopplade delar
SLS 3D-utskrift är lämplig för att skriva ut matchande och rörliga delar utan att delarna behöver vara åtskilda. Det skulle vara bäst om du designade delar som måste låsa ihop med ett minsta spelrum på 0.5 mm. Detta spel hjälper till att ta bort osintrat pulver för att förhindra att delarna smälter samman.
Vanliga designapplikationer
SLS 3D-tryckta delar är tillämpliga vid deltillverkning eller prototyptjänster inom flera branscher. Nedan följer några vanliga designapplikationer för processen:
-
axlar
Nylon är tillämpbart i prototypaxlar på grund av dess jämnhet, kemikaliebeständighet, lågfriktionsmekanism och låga hastighet. När du använder nylon för att tillverka löpande axlar är det rekommenderade avståndet på lagerytan 0.3 mm. Dessutom är korrekt borttagning av det osintrade pulvret nödvändigt för att bibehålla ett jämnt löpande skaft.
CAD-modellens konstruktion bör inkludera utrymningshål med minst 3.5 mm i diameter där så är möjligt och ett spel på 2 mm mellan hålet för frigångsaxeln och den löpande axelns axel för att avlägsna det osintrade pulvret.
-
Integrerade gångjärn
SLS-utskrift kan användas vid design av integrerade gångjärn. En trapetsformad ficka som rymmer en halvsfärisk kula ger ett gångjärn med låg friktion och tillräcklig stabilitet. Dessutom bör det finnas ett 0.2 mm spelrum mellan sfären och fickan och ett 0.3 mm spelrum för andra mellanrum.
-
Tankar
SLS-nylon kan användas i anpassad tankdesign. Vid specialutformning av tankar bör den rekommenderade väggtjockleken vara större än 1 mm, och det bör finnas utrymningshål för att avlägsna överflödigt och osintrat pulver. Dessutom kan tanken beläggas för att fungera i aggressiva vätskor som bränslen eller förbättra dess vattentäthet.
-
Ämnen
SLS 3D-printade delar har en hög friktionsyta. Som ett resultat kan det uppstå problem vid montering av gängade SLS 3D-utskrivna delar. Ett bättre alternativ skulle vara att använda SLS nylon för bara en anslutning (antingen hål eller bult).
-
Levande gångjärn
SLS 3D-utskrift är den mest lämpliga tekniken för att göra funktionella levande gångjärn. För att göra gångjärnen, glödga den genom att värma den och böja den fram och tillbaka. Det levande gångjärnet ska vara 0.3-0.8 mm tjockt med en minsta längd på 5 mm.
Slutsats
SLS 3D-utskrift är populärt på grund av dess noggrannhet och ingen stödstruktur. Kvalitets SLS 3D-utskrivna delar kan dock endast uppnås genom att följa en uppsättning SLS designguider och erfarenhet. Den här artikeln talar om SLS 3D-utskrift, tips för anpassade designdelar och några tillämpningar av processen. Följ dessa tips, var säker på felfria SLS-delar
