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本文讨论如何设计SLS 3D打印部件,包括技术设计规范,材料,限制以及对可用后处理选项的介绍。
选择性激光烧结(SLS)3D打印是生产具有复杂几何形状的功能性产品的理想选择。与其他3D打印技术相比,该解决方案具有很少的设计限制,也适用于批量生产。
本文讨论了使用 SLS 3D 打印部件的优势。它提供了最常见的SLS材料,并为设计人员在使用SLS打印时提供了应遵循的规则。
SLS是一种粉末床熔融技术,它使用激光束局部烧结可再分散乳胶粉,逐层构建零件。
首先,将粉末材料的料仓加热到高温。重涂刀片将粉末状材料沉积在非常薄的一层(通常为0.1mm)上,并沉积到构建平台上。沉积层后,激光束开始扫描表面。激光束选择性地烧结粉末并固化零件的横截面。扫描整个横截面后,建筑平台的高度将向下移动一层厚度。未烧结的粉末保留在原位以支撑后续层,无需支撑结构 。重涂刀片在扫描层的顶部沉积一层新的粉末,激光束开始将零件的连续横截面烧结到先前固化的横截面上。重复此过程,直到所有零件全部制造完毕。
结果是一个装满粉末和固结产品的容器。该工艺适用于批量生产,因为可以同时生产多种产品。优化零件放置和方向,以最大限度地增加每次打印期间粉末盒中可以获得的零件数量。
一旦印刷过程完成并且粉末容器和产品冷却,粉末容器就会被打开包装。固体产品与未烧结的粉末分离,并使用压缩空气和喷砂介质进行清洁。剩余的未烧结粉末被收集并重复使用。然后,零件即可使用,也可以进行后处理以改善机械性能或外观。
有几种设计建议可以提高SLS零件的质量,表面光洁度和功能。使用SLS的最大优点之一是它不需要 支撑结构 。零件周围的未烧结粉末消除了对支撑的需求,允许打印高度复杂,错综复杂的设计。
设计 SLS 部件的一般准则如下:
壁厚:
为确保3D打印成功,最小厚度应在0.8mm(PA12)和2.0mm(碳填充聚酰胺)之间。
孔尺寸:
所有孔的直径应大于1.5mm。
防爆孔:
为了减轻重量(有时节省成本),SLS部件是空心印刷的。为了在生产后去除未烧结的粉末,必须包括逃生孔,其直径必须至少为3.5mm。
特征尺寸(引脚、突出特征等):
建议最小0.8mm。
浮雕和雕刻细节:
使最小压花高度为1mm。
为了提高可读性:
- 确保最小字体高度为2mm(字体大小为14),并且适用于每个方向。
- 建议使用无衬线字体。
公差:
SLS 部件的典型公差为 0.3mm ±或 ± 0.05mm,以较大者为准。