Selektives Lasersintern (SLS) ist eine geeignete Fertigungstechnologie für funktionale Produkte mit komplexen Geometrien. Es hat weniger Designbeschränkung als andere 3D-Drucktechnologien. Darüber hinaus eignet sich diese Technologie auch für die Serienfertigung.
Wir stellen die Vorteile von SLS vor, stellen gängige SLS-Materialien vor und geben schließlich klare Designregeln vor.
SLS-Prozess
Selektives Lasersintern (SLS) ist eine Pulverschmelztechnologie, die ein Lasersystem verwendet, um Pulver Schicht für Schicht zu sintern und schließlich gewünschte Strukturteile zu erzeugen.
Pulvermaterial wird auf eine erhöhte Temperatur erhitzt und dann mit einer Beschichtungsklinge mit einer dünnen Schicht von typischerweise 0,1 mm auf der Bauplattform abgeschieden. Ein Laserstrahl wird die Oberfläche der Abscheidungsschicht abtasten und das Pulver selektiv sintern, um die Querschnittsfläche zu verfestigen. Wenn der gesamte Querschnitt gesintert und verfestigt ist, verringert sich die Bauplattform um eine Schichtdicke in der Höhe. Währenddessen verbleibt Materialpulver ohne Sinterung als späterer Schichtträger. Die Nachbeschichtungsklinge legt eine neue Schicht auf der gescannten Schicht für das nächste Scannen und Sintern ab. Dieser Prozess wird wiederholt, bis die endgültigen Teile vollständig hergestellt sind, die endgültigen konsolidierten Teile enthalten Pulver. Diese Technologie kann mehrere Produkte als Chargenfertigung produzieren, die Optimierung der Teileplatzierung und -ausrichtung maximiert den Pulververbrauch während jedes Drucks.
Nach Abschluss des Druckvorgangs müssen Pulverbehälter und Produkte abkühlen. Feste Produkte werden teilweise ungesintertes Pulver bilden, dann mit Druckluft und Strahlmittel reinigen. Diese Teile können gebrauchsfertig sein bzw nach der Operation zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und des Aussehens. Verbleibendes Pulver kann zur Wiederverwendung gesammelt werden.
Entwerfen für SLS
Es gibt mehrere Designempfehlungen in SLS zur Verbesserung von Qualität, Oberfläche und Funktionalität. Am meisten Vorteil von SLS Das Entwerfen erfordert keine Stützstrukturen. Das Entsintern von Pulver in einem Behälter, der SLS-Teile umgibt, eliminiert die Stützanforderungen, was dazu führt, dass SLS-Teile hochkomplex und kompliziert sind.
SLS-Funktionen
SLS-Designrichtlinie für Funktionen:
Wandstärke: Mindestwandstärke variiert von 0,7 mm für PA12 bis 2,0 mm für kohlenstoffgefülltes Polyamid.
Lochgröße: Der minimale Lochdurchmesser beträgt 1,5 mm
Fluchtlöcher: Der minimale Austrittslochdurchmesser sollte 3,5 mm betragen, was für eine weitere Pulverentfernung geeignet ist.
Merkmalsgröße: Wir empfehlen eine Mindestgröße von 0,8 mm.
Geprägte und gravierte Details: Mindesttiefe der Gravur 1 mm, Mindesthöhe der Prägung 1 mm.
Text: Mindestschrifthöhe von 2 mm ist für jede Richtung geeignet.
Toleranzen: Die typische Toleranz beträgt ±0,3 mm bis ±0,5 mm.
Gemeinsame Designanwendung
Die allgemeinen SLS-Designanwendungsregeln stellen die Qualität der SLL-Teile sicher.
Achsen
Nylon hat einen reibungsarmen Mechanismus für Anwendungen mit geringer Belastung und niedriger Geschwindigkeit, was ein natürliches Lagermaterial ist. Bei der Konstruktion von Laufachsen empfehlen wir ein Lagerflächenspiel von 0,3 mm. Um einen ruhigen Lauf der Welle zu gewährleisten, ist es möglich, Austrittslöcher von mindestens 3,5 mm und 2 mm Löcher zwischen Laufwellenachse und Freigabewelle für die Pulverabfuhr zu konstruieren.
Integrierte Scharniere
SLS-Nylon kann gut mit integrierten Scharnieren im richtigen Design arbeiten. Halbkugelförmige Kugeln können durch eine trapezförmige Tasche für geringe Reibung und gute Stabilität aufgenommen werden. Der empfohlene Abstand zwischen Kugel und Tasche beträgt 0,2 mm und zwischen anderen Lücken 0,3 mm.
Panzer
Aufgrund der hervorragenden chemischen Beständigkeit von SLS-Nylon wird es häufig im kundenspezifischen Tankdesign eingesetzt. Es wird zum Beschichten oder Auskleiden von Tanks für zusätzliche Wasserdichtigkeit oder aggressive Flüssigkeiten verwendet. Wir empfehlen eine Mindestwandstärke von 1 mm, und überschüssiges Pulver kann aus dem Inneren des Tanks entfernt werden.
Lebende Scharniere
SLS ist die einzige Methode zur Herstellung funktioneller lebender Scharniere in 3D-Drucktechnologie. Heiz-SLS-Scharniere ausglühen und dann Scharniere hin und her biegen, normales Eintauchen in kochendes Wasser genügt. Wir empfehlen Scharniere mit einer Dicke von 0,3–0,8 mm und einer Länge von mindestens 5 mm.
Schrumpfen und Wickeln
Aufgrund der hohen Temperaturen im SLS-Druckprozess müssen wir SLS-Teile langsam abkühlen, um die Auswirkungen von Verzug und Schrumpfung zu eliminieren. Die meisten Konstruktionen für SLS haben eine 0,3-0,51 TP2T-Zunahme der Gesamtabmessungen, um die Schrumpfung auszugleichen. Fügen Sie Rippen zu einer großen flachen Oberfläche hinzu, um die Steifigkeit zu erhöhen, wählen Sie eine gute Ausrichtung im Druckprozess und reduzieren Sie auch das Verziehen.
SLS-Einschränkung
Produktgröße: Die Teilegröße ist in SLS-Maschinen durch die Materialbehältergröße begrenzt. Das durchschnittliche Volumen beträgt etwa 300 mm × 300 mm × 300 mm. Größere Maschinen bieten ein Volumen von 700 mm × 380 mm × 580 mm.
Konsistenz: Bei Produkten treten kleine Abweichungen wie Abmessungen und Oberflächenqualität auf. Geringfügige Abweichungen wie kleine Farbe oder Beschichtung treten im postmanuellen Prozess auf.
Oberflächenbeschaffenheit: SLS-Teile haben eine seidenmatte Oberfläche und eine leichte Körnigkeit bei Berührung, eine glänzende und glatte Oberfläche Nachbearbeitung.