Maatnauwkeurigheid van 3D-printen

Introductie

We zullen de maatnauwkeurigheid bieden als een methode voor:verschillende 3D-printtechnologieënvergelijking. Elke technologie heeft zijn sterke en zwakke punten, maar de belangrijkste factoren om de nauwkeurigheid van onderdelen te bepalen zijn als volgt:

Ontwerp: De nauwkeurigheid van de onderdelen hangt sterk af van het ontwerp. In het koel- en uithardingsproces zullen interne spanningsvariaties leiden tot kromtrekken of krimpen.3d printentechnologieën zijn niet geschikt voor lange dunne objecten of vlakke oppervlakken, de uiteindelijke nauwkeurigheid zal afnemen bij grote onderdelen.

Materialen: Nauwkeurigheid is ook afhankelijk van materialen. Het is gebruikelijk om nauwkeurigheid op te offeren voor:speciale eigenschappen verbetering. Zoals standaardharsen kunnen een nauwkeuriger onderdeel worden geleverd dan flexibele hars. We zullen aanbevelen om standaardmaterialen toe te passen voor een hoge nauwkeurigheidsvereiste.

Nauwkeurigheidsvariatie

De nauwkeurigheid van 3D-onderdelen wordt gekwantificeerd door de volgende parameters:

Maatnauwkeurigheid: deze kwantitatieve waarden van printerfabrikanten en materiaalleveranciers bepalen de verwachte nauwkeurigheid van onderdelen. Alle toleranties zijn respect voor:goed onderdelenontwerpop goed gekalibreerde printers.

Kromtrekken of krimpen: De kans op kromtrekken of krimpen hangt sterk af van het ontwerpen van 3D-onderdelen. Sommige technologieën hebben echter een inherent hoog risico op kromtrekken of krimpen.

Ondersteuningsvereiste: Deondersteuningstoepassingzal de nauwkeurigheid van het oppervlak en de kenmerken van het onderdeel beïnvloeden. Hoewel dit ook van invloed is op de oppervlakteafwerking van het onderdeel tijdens het verwijderingsproces.

Nauwkeurigheid van FDM

FDMis de meest geschikte technologie voor goedkope prototyping. In dit geval zijn de vorm en pasvorm van onderdelen belangrijker dan de functie ervan. FDM maakt deel laag op laag met thermoplast op het bouwplatform, grote delen zullen leiden tot grote temperatuurvariatie op het bouwplatform. Omdat het gebied van verschillende onderdelen met verschillende snelheden zal afkoelen, zal de interne spanning van het onderdeel leiden tot kromtrekken of krimpen. We kunnen deze problemen oplossen door vlotten, verwarmde bedden, radii aan scherpe randen en hoeken te bedrukken.

Dimensionale tolerantieBureaublad: ± 0,5% (± 0,5 mm)
Industrieel: ± 0,15% (± 0,2 mm)
Kromtrekken/krimpenHoge druktemperaturen in thermoplast verhogen het risico op kromtrekken.
Krimp zal optreden in het bereik van 0,2-1%.
Ondersteuningsvereiste:Vereisen voor uitsteeklengtes hoger dan 45 graden.

Nauwkeurigheid van SLA

SLApas een lasersysteem toe om specifieke gebieden in de harstank te verstevigen en creëer één laag van de dwarsdoorsnede van het onderdeel tegelijk. Al deze uitgeharde gebieden zijn pas volledig gestold na UV-nabewerking. In dit geval zal het niet-ondersteunde gebied doorzakken, vooral met speciale hoeken en oriëntaties. Eenmaal laag voor laag, zal dit effect zich ophopen tot de uiteindelijke discrepantie in afmetingen in hoge SLA-onderdelen. Maatafwijkingen zullen ook optreden in het schilproces, de trekkracht zal aanleiding geven tot buigen in zacht bedrukte delen. Harsen met hoge flexibele eigenschappen hebben een hoger risico op kromtrekken, wat niet geschikt is voor toepassingen met hoge nauwkeurigheid.

Dimensionale tolerantieBureaublad: ± 0,5% (± 0,10 mm)
Industrieel: ± 0,15% (± 0,01 mm)
Kromtrekken/krimpenNiet-ondersteunde gebieden
Ondersteuningsvereiste:Essentieel voor nauwkeurige onderdelen

Nauwkeurigheid van SLS

SLSgebruik een lasersysteem om poedermaterialen te sinteren, het kan onderdelen produceren met een hoge nauwkeurigheid en complexe geometrie. Het lasersysteem sintert poeder laag voor laag om de uiteindelijke vaste delen te creëren. Om de kans op kromtrekken of krimpen te verkleinen, past SLS de verwarmde bouwkamers toe. Temperatuurgradiënt in grote SLS-delen, waar onderlagen afkoelen en bovenlagen bij een verhoogde temperatuur. Daarnaast dienen alle bedrukte delen langzaam in het poeder afgekoeld te worden, dit kost 50% van de totale productietijd.

Dimensionale tolerantie± 0,3% (± 0,3 mm)
Kromtrekken/krimpenKrimp in woede van 2-3%
Ondersteuningsvereiste:Niet verplicht

Nauwkeurigheid van MJF

MJFis de meest nauwkeurige technologie van 3D-printen, omdat er geen warmte bij het printproces betrokken is, komen kromtrekken en krimpen zelden voor in dit proces. De meeste problemen met de maatnauwkeurigheid hebben te maken met printerspecificaties, zoals fijne kenmerken of dunne wanden. MJF-drager is een solide structuur, deze wordt na het afdrukken verwijderd. De solide ondersteuning kan aanleiding geven tot zeer nauwkeurige afdrukken in contactoppervlak. We moeten rekening houden met de nabewerking van MJF-onderdelen, omdat omgevingswarmte, vochtigheid of zonlicht leiden tot kromtrekken en veranderingen in afmetingen.

Dimensionale tolerantie± 0,1% (± 0,05 mm)
Kromtrekken/krimpenGeen probleem
Ondersteuningsvereiste:Essentieel voor nauwkeurige onderdelen

Nauwkeurigheid van DMLS

DMLSgebruik een lasersysteem om metaalpoeder selectief te sinteren of te smelten om metalen onderdelen te produceren. Het produceert onderdelen laag voor laag in een gecontroleerde, verwarmde omgeving. De laag-voor-laag constructie met hoge temperatuur zal extreme thermische gradiënten creëren, dit geeft aanleiding tot hoge interne spanningen.

DMLS-onderdelen hebben een hoog risico op vervorming of kromtrekken, dus een goed ontwerp en onderdeeloriëntatie zijn van cruciaal belang om nauwkeurige onderdelen te maken. De ondersteunende structuur is van vitaal belang om vervorming in het afdrukproces te minimaliseren, de meeste onderdelen zijn gebouwd op een stevige metalen plaat en moeten na het afdrukken worden verwijderd. Stevige en traliewerkondersteuningsstructuren zijn nodig om de onderdelen aan het bed te laten hechten en niet meer los te laten. De meeste DMLS-onderdelen vereisten spanningsverlichting door warmtebehandeling voordat de bouwplaat werd verwijderd.

Dimensionale tolerantie± 0,1 mm
Kromtrekken/krimpenHoog risico op krimpen of kromtrekken
Ondersteuningsvereiste:Essentieel voor nauwkeurige onderdelen