Селективное лазерное спекание (SLS) является подходящей технологией производства функциональных изделий сложной геометрии. У него меньше ограничение конструкции чем другие технологии 3D-печати. Кроме того, данная технология подходит и для серийного производства.
Мы представим преимущества SLS, представим распространенные материалы SLS и, наконец, предоставим четкие правила проектирования.
SLS-процесс
Селективное лазерное спекание (SLS) — это технология плавления порошков, в которой используется лазерная система для спекания порошка слой за слоем и, наконец, для создания деталей желаемой структуры.
Порошковый материал нагревается до повышенной температуры, а затем наносится на рабочую платформу тонким слоем толщиной обычно 0,1 мм с помощью лезвия для повторного покрытия. Луч лазера сканирует поверхность слоя осаждения и выборочно спекает порошок для затвердевания площади поперечного сечения. Когда все поперечное сечение спекается и затвердевает, строительная платформа уменьшается на одну толщину слоя в высоту. При этом порошок материала без спекания остается в качестве последующего слоя поддержки. Лезвие для повторного покрытия нанесет новый слой поверх отсканированного слоя для следующего сканирования и спекания. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока окончательные детали не будут полностью изготовлены; окончательные консолидированные детали будут содержать порошки. Эта технология позволяет производить несколько изделий, поскольку серийное производство, оптимизация размещения и ориентации деталей позволят максимально увеличить расход порошка при каждой печати.
После завершения процесса печати контейнер с порошком и изделия должны остыть. Твердые продукты разделяются на неспеченный порошок, затем очищаются сжатым воздухом и струйной очисткой. Эти детали могут быть готовы к использованию или после операции для улучшения механических свойств и внешнего вида. Оставшийся порошок можно собрать для повторного использования.
Проектирование для SLS
В SLS есть несколько рекомендаций по проектированию для улучшения качества, поверхности и функциональности. Большинство преимущество SLS при проектировании нет необходимости в опорных конструкциях. Неспекаемый порошок в контейнере, окружающем детали SLS, устраняет необходимость в поддержке, что приводит к тому, что детали SLS становятся очень сложными и запутанными.
Возможности SLS
Рекомендации по проектированию SLS:
толщина стен: минимальная толщина стенки варьируется от 0,7 м для PA12 до 2,0 мм для полиамида с углеродным наполнением.
Размер отверстия: минимальный диаметр отверстия составляет 1,5 мм.
Выходные отверстия: минимальный диаметр сливного отверстия должен составлять 3,5 мм, что удобно для дальнейшего удаления порошка.
Размер функции: мы рекомендуем минимальный размер элементов 0,8 мм.
Рельефные и гравированные детали: минимальная глубина гравировки 1 мм, минимальная высота тиснения 1 мм.
Текст: минимальная высота шрифта 2 мм подходит для каждого направления.
Допуски: типичный допуск составляет от ±0,3 мм до ±0,5 мм.
Общее дизайнерское приложение
Общие правила применения дизайна SLS обеспечат качество деталей SLL.
Оси
Нейлон имеет механизм с низким коэффициентом трения для работы с низкой нагрузкой и низкой скоростью и является натуральным материалом подшипника. При проектировании ходовых осей мы рекомендуем зазор поверхности подшипника 0,3 мм. Чтобы гарантировать плавный ход вала, можно спроектировать выпускные отверстия диаметром минимум 3,5 мм и отверстия диаметром 2 мм между осью ходового вала и зазорным валом для удаления порошка.
Интегрированные петли
Нейлон SLS хорошо сочетается со встроенными петлями правильной конструкции. Полусферические шарики можно разместить в кармане трапециевидной формы, что обеспечивает низкое трение и хорошую устойчивость. Рекомендуемый зазор между сферой и карманом составляет 0,2 мм и 0,3 мм между другими зазорами.
Танки
Благодаря превосходной химической стойкости нейлона SLS он широко применяется в конструкции резервуаров по индивидуальному заказу. Он используется для покрытия или футеровки резервуаров для обеспечения дополнительной водонепроницаемости или агрессивных жидкостей. Мы рекомендуем минимальную толщину стенок 1 мм, а излишки порошка можно удалить изнутри резервуара.
Живые петли
SLS — единственный метод изготовления функциональных живых петель в технологии 3D-печати. Отожгите нагревательные петли SLS, а затем согните петли вперед и назад, достаточно обычного погружения в кипящую воду. Мы рекомендуем живые петли иметь толщину 0,3–0,8 мм и длину не менее 5 мм.
Усадка и упаковка
Из-за высоких температур в процессе печати SLS нам необходимо медленно охлаждать детали SLS, чтобы исключить влияние коробления и усадки. Большинство конструкций SLS имеют увеличение габаритных размеров на 0,3-0,5% для компенсации усадки. Добавьте ребра на большую плоскую поверхность, чтобы увеличить жесткость, выберите правильную ориентацию в процессе печати, а также уменьшите коробление.
Ограничение SLS
Размер продукта: размер детали ограничен размером контейнера для материала в машинах SLS. Средний объем составляет около 300×300×300 мм. Большая машина обеспечивает объем 700×380×580 мм.
Постоянство: в изделиях могут возникать небольшие отклонения, такие как размер и качество поверхности. Незначительные изменения, такие как небольшой цвет или покрытие, могут возникнуть после ручного процесса.
Обработка поверхности: детали SLS имеют сатиновую матовую поверхность и легкую зернистость на ощупь, необходима блестящая и гладкая поверхность. Постобработка.