Упатство за дизајн на SLA

Џек Лај Експерт за CNC обработка

Специјализирани за CNC глодање, CNC вртење, 3D печатење, уретанско лиење, брзо алатирање, обликување со инјектирање, лиење метал,


Стереолитографија (SLA) е процес на 3D печатење со фотополимерна смола зацврстена со ласерски систем. Најпогоден е за мали делови со фини детали и висока толеранција. Ќе го воведеме процесот на печатење SLA, предностите и ограничувањата на SLA и на крајот принципите на дизајнирање на SLA.

Процес на печатење SLA

SLA машината обично се состои од UV ласерски систем и резервоар со фотосензитивна смола. Резервоарот е проѕирен одоздола за УВ ласерски транс, кој прави ласерски систем да ја контролира 2Д контурата на деловите за печатење.

Подоцнежниот систем ја стврднува смолата за да формира цврст слој со секое поминување. Ова тенко парче се заглавува на плочата или дното на резервоарот. Потоа новоотпечатениот слој одделете го од дното на резервоарот, поместете ја плочата со дебелина од 1 слој и повторете ја оваа постапка додека не се комплетираат деловите.

Важно е да се намали силата на новоотпечатените слоеви во фазата на одвојување, што го одредува успехот на SLA процесот. Во фазата на раздвојување, ќе се појави висок стрес во областа на тенкиот раб на жилет, што ќе доведе до дефект на дел и искривување. Некои временски делови ќе се залепат на дното на резервоарот, а не на плочата.

Ориентација на печатење SLA

Областа на напречниот пресек на оската Z треба да биде најголема грижа во ориентацијата на SLA делот. Што е пропорционално на силата помеѓу печатените делови и резервоарот. Поради ова прашање, ние исто така печатиме делови со агол до плочата, наместо да го поддржуваме разгледувањето. Намалувањето на пресекот се во Z-оската е најпогодниот начин за ориентација на печатење SLA.

Значајно е да се разбере влијанието на квалитетот на деловите врз ориентацијата на делови. Со цел да се намали пресечната површина на оската z, треба да се додаде количина на поддршка на моделот за печатење. Во посебен пример, премногу поддршка ќе направи SLA да не е повеќе рентабилна или да влијае на изгледот на деловите откако ќе се отстрани поддршката. Сите овие проблеми ќе не охрабрат да го оптимизираме дизајнот на SLA, да го ограничиме бројот на хоризонтални членови, да ги издлабиме компонентите и да ја намалиме површината на пресекот.

Изотропија

SLA 3D печатењето произведува изотропни делови, поради тоа што сите слоеви се поврзуваат едни со други и во насока x,y и z, така што SLA деловите имаат речиси идентични физички својства. Без разлика што печатените парови се печатат паралелно или нормално на плочата, нема да има наклонетост кон својствата на финалниот материјал.

SLA дизајн на печатење

Карактеристики за печатење

Големината на ласерското место и својствата на смолата во SLA машината ќе го одредат нивото на детали за последните делови. Општо упатство за дизајн на SLA како што следува:

Поддржани ѕидови: Тенките ѕидови треба да се поврзат со други структури од двете страни, со цел да се намалат шансите за искривување. Минималната дебелина на ѕидот во дизајнот треба да биде 0,4 mm.

Неподдржани ѕидови: Тенките ѕидови кои се поврзуваат само од страна ќе имаат големи шанси да се искриват или откачат во процесот на печатење. Минималната големина на неподдржан ѕид е 0,6 mm. Дополнително, го препорачуваме дизајнот на основата на филето на дното за поврзување помеѓу површината за печатење на ѕид и одмор, што ќе ги намали концентрациите на напрегањето долж зглобната површина.

Настрешници: SLA печатењето нема проблем со карактеристиките на настрешницата освен ако моделот нема соодветни внатрешни и надворешни структури за поддршка. Структурата за печатење без поддршка секогаш ќе доведе до искривување. Секој неподдржан треба да биде помал од 1,0 mm должина и повеќе од 19 ° од нивото.

Втиснати детали: Карактеристиките на висина од најмалку 0,1 мм над површината ќе обезбедат сите детали да бидат видливи.

Изгравиран детал: Премалите детали лесно се спојуваат со моделот во процесот на печатење, препорачуваме големина на детали од најмалку 0,4 mm во ширина и 0,4 mm во дебелина.

Хоризонтални мостови: Бидејќи мостовите можат да се печатат помеѓу две точки во процесот на SLA, треба да земеме предвид дека пошироките мостови мора да бидат помали од 21 mm и пократки од тенките мостови. Дополнително, пошироките мостови ќе ја зголемат површината за контакт на оската z, што ќе доведе до стапка на неуспех на печатењето за време на процесот на лупење.

Дупки: Препорачуваме дупки со дијаметар поголем од 0,5 mm, помал од оваа големина во која било насока ќе бидат затворени за време на процесот на печатење.

Врски: Расчистувањето на подвижните делови треба да биде 0,5 mm. Расчистувањето на приклучоците на собранието треба да биде 0,2 mm. Растворот за притискање или прицврстување треба да биде 0,1 mm.

Резолуција

SLA има повисоки резолуции од FDM поради зацврстувањето на ласерскиот систем. Резолуцијата на печатење SLA во хоризонтална (X, Y) насока е од 30 до 140 микрони, што се одредува според големината на ласерската точка. Минималната големина на функцијата треба да биде поголема од големината на ласерското место, тоа не може да се прилагоди.

Резолуцијата на вертикална (Z) насока варира од 25 до 200 микрони. Вертикалната резолуција се одредува според барањата за квалитет на деловите или барањето за брзина. Ќе има невидлива разлика помеѓу печатење делови од 25 микрони и 100 микрони, ако има малку кривини или фини детали во дизајнот на делови.

Вдлабнување и вендузи

SLA секогаш произведува цврсти и густи делови, штом овие делови не се толку функционални делови, препорачуваме да се издлаби структурата на деловите за да се намали количината на материјалот и времето за печатење. Дополнително, дебелината на издлабените делови треба да биде најмалку 2 mm, за да се избегне ризикот од дефект во процесот на печатење.

Во шупливите делови, треба да спречиме заробување на смола со додавање на дренажни дупки. овие неизлечени смола предизвикуваат нерамнотежа во шупливата комора и на крајот предизвикуваат мали дефекти како пукнатини или дупки. Ова вендузи ќе се шири низ сите делови и ќе предизвика целосен дефект или експлозија. Одводните дупки треба да бидат со дијаметар од најмалку 3,5 mm и најмалку една дупка за секој шуплив дел.

Ограничувања

Јачина на печатење

SLA печатачите обично произведуваат помал волумен на делови од FDM печатачите. Обичниот десктоп SLA печатач има волумен на градење од 145mm×145mm×175mm, додека обичниот десктоп печатач FDM обезбедува 223mm×223mm×205mm. Со оглед на тоа што геометриите на деловите го надминуваат капацитетот за волумен на SLA, ние секогаш печатиме помали делови и потоа склопуваме. Најдобар начин за лепење на делови од SLA е епоксидна 5-30 минути.

Споредба на трошоци

SLA материјалот од смола е поскап од FDM филаментот, но сепак е конкурентна опција за сложени детали еднаш спореди со други индустриски технологии за 3D печатење.

Карактеристики на материјалот

SLA деловите не се погодни за вчитување функционални делови. SLA смоли својствата на природата одредуваат SLA делови се кршливи, нестабилни и лази деформација во долги временски периоди. Повеќето SLA делови имаат потреба од стврднување по печатење во УВ комората, со цел да се зголеми јачината и стабилноста на деловите.