SLS Tervezési útmutató
SLS additív technológiával gyártott kis sorozatú alkatrészekhez.
A szelektív lézerszinterelés (SLS) sikere az SLS 3D nyomtatási folyamathoz optimalizált alkatrészekkel kezdődik. Ez az útmutató leírja azokat a fontos méreteket és tervezési szempontokat, amelyeket szem előtt kell tartani a Fuse sorozatú nyomtatók alkatrészeinek tervezésekor.
Megjegyzés: A következő irányelvek általános referenciaként szolgálnak a Formlabs anyagokkal történő nyomtatáshoz a Fuse Series nyomtatókon. Bár ezek az ajánlások a legtöbb helyzetre vonatkoznak, nem feltétlenül tükrözik az összes körülményt, ami egy. A felhasználóknak további információkért és megfontolásokért olvassák el az anyagspecifikus irányelveket.
Referencia méretek:
Ezeket a referenciaméreteket a Nylon 12 Powderhez fejlesztették ki, és a Fuse Series nyomtatókkal történő nyomtatáshoz az irányelvek, melyek alapként szolgálnak. Az anyagspecifikus tervezési szempontokat és azt, hogy ezek várhatóan miként térnek el a Nylon 12 porral elért eredményektől, lásd alább az "Anyagspecifikus" jellemzők című részben.
MINIMÁLIS FÜGGŐLEGES ÁTMÉRŐ
Megjegyzés: Legyen különösen óvatos a vékony csapok tisztításakor a Fuse Sift porgyűjtő állomáson, hogy elkerülje azok eltörését. Az alkatrész nagy részével találkozó szélek lekerekítése csökkenti ezt a kockázatot.
MINIMUM LYUKÁTMÉRŐ
1,0 mm
Az 1,0 mm-nél kisebb átmérőjű lyukak nyomtatás közben elzáródhatnak.
Megjegyzés: Pontosan koncentrikus furatok esetén tervezzen egy alul méretezett furatot, melyet később a kész alkatrészen a kívánt méretre fel tud fúrni.
MINIMÁLIS TÁMASZTÁS NÉLKÜLI FALVASTAGSÁG
Függőleges falak: 0,6 mm
ízszintes falak: 0,3 mm
A minimális alátámasztás nélküli falvastagság az a minimális vastagság, amely egy kevesebb mint két oldalról alátámasztott falhoz szükséges. A túl vékony falak eldeformálódhatnak vagy leválhatnak a modellről.
MINIMÁLIS TÁMASZTÁSSAL RENDELKEZŐ FAL VASTAGSÁG
Függőleges falak: 0,6 mm
Vízszintes falak: 0,3 mm
A minimálisan alátámasztott falvastagság a két vagy több oldalról alátámasztott fal minimális vastagsága. A túl vékony falak deformálódhatnak vagy leválhatnak a modellről.
KIFOLYÓ NYÍLÁSOK
A zárt üregek megfelelő kivezető nyílások nélkül is kitöltve maradnak szinterezetlen porral. A legjobb eredmény érdekében legalább 2, 3,5 mm-nél nagyobb vagy azzal egyenlő átmérőjű kivezető nyílást kell kialakítani az üregből.
Megjegyzés: Több és nagyobb kivezető nyílás megkönnyíti a szinterezetlen por eltávolítását a belső üregekből. A tiszta belső felület garantálása érdekében úgy tervezze meg az alkatrészt, hogy a szóban forgó felület könnyen hozzáférhető legyen tisztítóeszközökkel.
MINIMUM MÉRETEK DOMBORÍTOTT JELZÉSEKNÉL
A. VÍZSZINTES LAPOK:
A.1 Mélység: 0,15 mm
A.2 Szélesség: 0,35 mm
A.3 Betűmagasság: 4,5 mm
A.4 Betűmélység: 0,3 mm
B. FÜGGŐLEGES LAPOK:
B.1 Mélység: 0,35 mm
B.2 Szélesség: 0,4 mm
B.3 Betűmagasság: 4,5 mm
B.4 Betűmélység: 0,3 mm
A dombornyomott elemek esetén nem láthatók a kész alkatrészen. A dombornyomott szöveggel a legjobb eredmény elérése érdekében lehetőség szerint félkövér betűtípust használjon.
MINIMUM GRAVÍROZOTT JELLEMZŐK
A. VÍZSZINTES LAPOK:
A.1 Mélység: 0,1 mm
A.2 Szélesség: 0,3 mm
A.3 Betűmagasság: 3 mm
A.4 Betűmélység: 0,3 mm
B. FÜGGŐLEGES LAPOK:
B.1 Mélység: 0,15 mm
B.2 Szélesség: 0,35 mm
B.3 Betűmagasság: 3 mm
B.4 Betűmélység: 0,3 mm
A gravírozott elemek a modell felületéről vannak kivágva. A kis gravírozott elemek esetleg nem láthatók a kész alkatrészen. A gravírozott szöveggel a legjobb eredmény elérése érdekében lehetőség szerint félkövér betűtípust használjon.
MINIMÁLIS ÖSSZESZERELÉSI TŰRÉSEK
20 mm2-nél kisebb jellemzők: 0,2 mm
20 mm2-nél nagyobb jellemzők: 0,4 mm
Hagyjon egy kis rést a nyomtatás utáni illeszkedésre vagy illesztésre szánt nyomtatott alkatrészek, például összeszerelő illesztések vagy fogaskerekek között.
INTEGRÁLT ÖSSZESZERELÉSI JAVASLAT
20 mm2-nél kisebb jellemzők: 0,3 mm
20 mm2-nél nagyobb jellemzők: 0,6 mm
Az integrált szerelvényben együtt nyomtatandó alkatrészek esetében hagyjon helyet, hogy az alkatrészek ne olvadjanak össze nyomtatás közben.
Sikeres tervezés:
Az SLS 3D nyomtatási folyamat abban különbözik a többitől, hogy laza részecskéket használ, amelyeket összeolvasztva jön létre az alkatrész, lehetővé téve a nyomtatást külön tartószerkezetek nélkül. Mint minden folyamatnál, itt is vannak módok a terv optimalizálására a nyomtatási siker és az eredmények maximalizálása érdekében. Ezek az ajánlások segíthetnek anyag- és nyomtatási idő megtakarításában, miközben optimalizálja az alkatrészt a sikeres nyomtatás és megvalósítás érdekében.
EGYENLETES VASTAGSÁG FENNTARTÁSA
Ahol lehetséges, az alkatrészek vastagságát tartsa viszonylag állandó értéken. Ez csökkenti a vetemedési problémákat az alkatrészek hűlése során. Fontolja meg vastagabb alkatrészek kikönnyítését az egyenletes vastagság fenntartása és az anyagmegtakarítás érdekében.
A STRESSZKONCENTRÁCIÓ CSÖKKENTÉSE
Az alkatrészeknél feszültség keletkezhet a keresztmetszet hirtelen változásainál, például vastag alapokról vékony extrudált daraboknál. A feszültségkoncentrációk csökkentése érdekében fokozatos élátmeneteket, lekerekítéseket kell tervezni a hirtelenek helyett.
TÁMASZTÉKOK TERVEZÉSE
A nagy oldalarányú alkatrészek hajlamosak a vetemedésre. Az olyan jellemzők, mint a bordák vagy a huzalok, csökkenthetik a vetemedés kockázatát vékony, extrudált szakaszokon, például konzolokon és huzalokon. Ez a megoldás nem csak a gyártást segítik, hanem a később az alkatrész felhasználása során a mechanikai tulajdonságaikat is javítják.
RÁCSOK TERVEZÉSE
Rácsszerkezet tervezésekor ne feledje, hogy a laza porokat el kell távolítani a rácsból. A Fuse Siftben a por könnyű eltávolításának biztosítása érdekében a rácsokat legalább 8 mm-es résekkel tervezze, és hagyjon nyitott felületeket a rácsban, hogy ne csapdába essen a por.
ALKATRÉSZEK INTEGRÁLÁSA A TERVEZÉSEIBE
Ha aggódik egy adott jellemző sikeressége miatt, készítsen egy kis tesztnyomatot az adott geometriáról. Izolálja el a jellemzőt, és nyomtassa ki a tesztalkatrészt ugyanabban a kívánt irányban, mint a teljes alkatrészt, hogy a legjobb képet kapja a tervezés sikerességéről.
Megjegyzés: Érdemes lehet egyszerre több, különböző méretű tesztdarabot kinyomtatni, hogy tesztelje a különböző illeszkedéseket, mielőtt nagyobb nyomatot választana.
HA KÉTSÉGED VAN, TESZTELJ!
Ha aggódik egy adott jellemző sikeressége miatt, készítsen egy kis tesztnyomatot az adott geometriáról. Izolálja el a jellemzőt, és nyomtassa ki a tesztalkatrészt ugyanabban a kívánt irányban, mint a teljes alkatrészt, hogy a legjobb képet kapja a tervezés sikerességéről.
Megjegyzés: Érdemes lehet egyszerre több, különböző méretű tesztdarabot kinyomtatni, hogy tesztelje a különböző illeszkedéseket, mielőtt nagyobb nyomatot választana.
Anyagspecifikus jellemzők
A Fuse sorozatú nyomtatókkal történő nyomtatás legjobb eredményeinek elérése érdekében fontos figyelembe venni a használt anyag egyedi tulajdonságait. A következő irányelvek segítenek a felhasználóknak optimalizálni terveiket additív gyártáshoz különböző porok felhasználásával a Fuse sorozatú nyomtatókon.
Nejlon 12 por tervezési szempontjai:
A Nejlon 12 por kiváló általános célú anyagként szolgál kiegyensúlyozott anyagtulajdonságai, könnyű nyomtatása és utófeldolgozása, valamint biokompatibilitása miatt. Az előző szakaszokban ismertetett irányelveket a Nejlon 12 por szem előtt tartásával állították össze, így további tervezési szempontok nem szükségesek.
Nylon 12 GF (üvegporral bővített) tervezési szempontok
A Nylon 12 GF por kiválóan alkalmas merev, hőálló, terhelés alatt is stabil alkatrészek nyomtatására. Előnye a biokompatibilitás is, így bőrrel érintkező alkalmazásokhoz is alkalmas.
Az anyagra vonatkozó tervezési szempontok a következők:
Felületi érdesség:
Az anyaggal készült felület érdesebb, mint a Nylon 12 porral nyomtatott alkatrészeké. A sima felületet igénylő terveknél figyelembe kell venni a sima felület eléréséhez szükséges másodlagos utófeldolgozási lépéseket, legyen az megmunkálás, csiszolás vagy más kidolgozási eljárás. Ridegség: A Nylon 12 GF porban található üveggyöngy-töltőanyag fokozott merevséget biztosít, de a nyomtatott alkatrészeket ridegebbé is teszi. A finom pozitív jellemzőket esetleg vastagítani kell, hogy megakadályozzuk a törést az utófeldolgozási lépések és a végfelhasználás során. A ridegség különösen jelentős a rétegek között, ezért a szilárdságot igénylő jellemzőket általában úgy kell elhelyezni, hogy lehetőség szerint az XY síkkal egy vonalban legyenek.
Ürítő nyílások:
A Nejlon 12 GF porral nyomtatott alkatrészek felületvédelme erősebb, mint a Nejlon 12 porral nyomtatott alkatrészeké. A menekülőlyukaknak nagyobbaknak kell lenniük, és ideális esetben minden felületnek (belső és külső) rálátással kell rendelkeznie, hogy a felületet a végső tisztítási lépésekben egy szórópisztoly segítségével teljesen meg lehessen tisztítani.