3D打印的尺寸精度

杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


介绍

我们将提供尺寸精度作为一种方法 不同的3D打印技术 比较。每种技术都有其优点和缺点,但决定零件精度的关键因素如下:

设计:零件精度很大程度上取决于设计。在冷却和固化过程中,内应力变化会引起翘曲或收缩。 3D打印 技术不适用于长而薄的特征或平面,大尺寸零件的最终精度会降低。

材料:精度也取决于材料。牺牲准确性是很常见的 特殊属性增强.例如标准树脂可以提供比柔性树脂更精确的零件。我们将建议使用标准材料来满足高精度要求。

精度变化

3D 零件的精度由以下参数量化:

尺寸精度:这些来自打印机制造商和材料供应商的量化值将决定预期的零件精度。所有公差均尊重 井件设计 在校准良好的打印机上。

翘曲或收缩:翘曲或收缩的概率在很大程度上取决于 3D 零件设计。但是,有些技术具有固有的翘曲或收缩风险。

支持要求: 支持申请 会影响零件表面和特征的精度。虽然这也会影响去除过程中的零件表面光洁度。

FDM 的精度

FDM 是最适合低成本原型制作的技术。在这种情况下,零件的形状和配合比其功能更重要。 FDM 在构建平台上使用热塑性塑料逐层创建零件,大型零件将导致构建平台上的温度变化很大。由于不同的零件区域会以不同的速度冷却,零件的内应力会导致翘曲或收缩。我们可以通过打印筏板、加热床、锐角半径的方式来解决这些问题。

尺寸公差桌面:±0.5%(±0.5 毫米)
工业:±0.15%(±0.2 毫米)
翘曲/收缩热塑性塑料中的高打印温度会增加翘曲的风险。
在0.2-1%范围内会发生收缩。
支持要求要求悬垂高于 45 度。

服务水平协议的准确性

立体光固化(SLA) 应用激光系统固化树脂槽中的特定区域,一次创建一层零件横截面。在紫外线后处理之前,所有这些固化区域都不会完全固化。在这种情况下,不受支撑的区域会下垂,尤其是在特殊角度和方向的情况下。一旦逐层叠加,这种影响将累积到高 SLA 零件中的最终尺寸差异。在剥离过程中也会出现尺寸差异,拉力会导致柔软的印刷部件弯曲。具有高柔韧性的树脂具有较高的翘曲风险,不适合高精度应用。

尺寸公差桌面:±0.5%(±0.10 毫米)
工业:±0.15%(±0.01 毫米)
翘曲/收缩不支持的区域
支持要求精密零件必不可少

SLS 的准确性

选择性激光烧结(SLS) 使用激光系统烧结粉末材料,可以生产出高精度和复杂几何形状的零件。激光系统逐层烧结粉末以形成最终的固体部件。为了减少翘曲或收缩的可能性,SLS 应用了加热的构建室。然而,大型 SLS 零件中的温度梯度,其中底层冷却,而顶层温度升高。此外,所有打印部件都应在粉末中缓慢冷却,这将花费 50% 的总生产时间。

尺寸公差 ± 0.3% (±0.3 毫米)
翘曲/收缩收缩率2-3%
支持要求不需要

MJF 精度

多射流熔融 (MJF) 3D打印是最精确的技术,由于打印过程中不涉及热量,在这个过程中很少发生翘曲和收缩。大多数尺寸精度问题都与打印机规格有关,例如精细特征或薄壁。 MJF 支架为实心结构,打印后取下。固体载体可以在接触表面上产生高精度的印刷。我们需要关心 MJF 零件的后处理,因为环境热量、湿度或阳光会导致翘曲和尺寸变化。

尺寸公差 ± 0.1% (±0.05 毫米)
翘曲/收缩没有任何问题
支持要求精密零件必不可少

DMLS 的准确性

直接金属激光烧结(DMLS) 使用激光系统选择性地烧结或熔化金属粉末以生产金属零件。它在受控的加热环境中逐层生产零件。高温的逐层结构会产生极端的热梯度,从而产生高内应力。

DMLS 零件具有很高的变形或翘曲风险,因此良好的设计和零件定位对于创建准确的零件至关重要。支撑结构对于最大程度地减少打印过程中的变形至关重要,大多数零件都建立在坚固的金属板上,并且需要在打印后移除。需要固体和格子支撑结构来保持部件连接到床上,并停止分离。大多数 DMLS 零件需要在从构建板上移除之前通过热处理来消除应力。

尺寸公差 ± 0.1mm
翘曲/收缩收缩或翘曲的高风险
支持要求精密零件必不可少