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SLS打印设计指南

2021-09-08 阅读 1708

选择性激光烧结(SLS)是一种基于粉末的融合技术,它使用激光束局部烧结聚合物粉末以逐层构建零件。

 

与所有制造技术一样,有一些设计建议可以提高SLS零件的质量、表面光洁度和功能。使用SLS设计和打印零件的最有利特征之一是不需要支撑结构。零件周围的未烧结粉末消除了对支撑的需要,允许打印高度复杂的零件



 

设计SLS零件的一般准则是:

 

壁厚确保成功3D打印的最小壁厚在0.8毫米(对于PA12)到2.0毫米(对于碳纤维填充聚酰胺)之间变化。



 

孔尺寸所有孔的直径应大于1.5毫米。



 

逃生孔为了减轻重量(有时甚至是成本),SLS部件被印刷成空心。为了在生产后去除未烧结的粉末,必须包括逃生孔。逃生孔的直径必须至少为3.5毫米。



 

特征尺寸引脚、突出特征等建议最小尺寸为0.8毫米。



 

压花和雕刻细节为确保小细节可见,建议最小雕刻深度1毫米;压花最小高度1毫米。



 

字:为确保文字的可读性,建议最小字体高度2毫米(字体大小14)适用于各个方向使用无衬线字体以提高可读性




公差SLS零件的典型公差为±0.3毫米或±0.05毫米/毫米,以较大者为准。



 

常见的设计应用

下表列出了一些最常见的SLS设计应用,并介绍了一些有助于确保SLS零件质量更高的规则。

 

应用

设计建议

车轴

尼龙一种天然轴承材料,可为低负载、低速零件提供良好的低摩擦机制。对于运行轴,建议轴承表面间隙为0.3毫米,打印结束后需要清除粉末以确保轴的平稳运行。建议在运行轴轴和间隙轴孔之间留出2毫米的距离,以便去除粉末。

集成铰链

如果设计得当,集成铰链可以很好地与SLS尼龙配合使用。容纳半球形球的梯形口袋可实现低摩擦和良好的稳定性。建议球体和凹槽之间留出0.2毫米的间隙,所有其他间隙之间留出0.3毫米的间隙。

SLS尼龙具有良好的耐化学性,通常用于定制罐设计。为了获得额外的水密性或当要使用腐蚀性流体(例如燃料或溶剂)时,可以对储罐进行涂层或衬里。建议壁厚大于1毫米。多余的粉末必须能够从罐内去除。

螺纹

SLS打印产生的粗糙表面会导致摩擦增加,并且在将螺纹SLS零件连接在一起时可能会导致一些问题。可以钻孔和攻丝SLS尼龙。理想的解决方案是仅将SLS尼龙用于其中一个螺纹连接(孔或螺栓,而不是两者)。如果连接对部件的功能至关重要,则应考虑使用这些方法之一来固定3D打印部件。

活铰链

SLS是唯一可以生产功能性活动铰链的3D打印方法之一。对于SLS铰链,通过加热(浸入沸水通常就足够)然后来回弯曲铰链来对铰链进行退火。建议活动铰链的厚度为0.3-0.8毫米,长度至少为5毫米。

 

收缩和翘曲

 

由于SLS零件在打印阶段经历高温,可能会发生一些收缩和翘曲。SLS零件通常缓慢冷却以限制翘曲和收缩的影响。



l 收缩大多数SLS打印设计在印前分析和转换阶段将整体尺寸增加3 - 3.5%以适应收缩。这不会影响零件的设计。

l 翘曲大平面最有风险。考虑添加加强筋以增加刚度。打印阶段的部件定位也有助于减少翘曲的可能性。

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