Советы по дизайну лазерного спекания:толщина стенки

Советы по лазерному спеканию:толщина стенки

Способность 3D-печати создавать стенки переменной толщины уже давно является благом для дизайнеров и инженеров, привыкших к традиционному литью под давлением, где необходима постоянная толщина стенок для обеспечения равномерного заполнения полостей формы и равномерного охлаждения. Напротив, 3D-печать без проблем изготавливает детали со стенками или элементами, которые варьируются от толстых до тонких с минимальной градацией. Однако каждый процесс 3D-печати имеет разную степень допуска на толщину стенки.

Лазерное спекание — одна из самых популярных технологий 3D-печати для создания разветвленных конструкций с жидкообразными стенками, поскольку это единственный процесс, который не требует прикрепленных поддерживающих структур, которые необходимо удалять при постобработке. Чтобы полностью проверить лучшие производственные рекомендации для лазерного спекания, мы спонсировали исследование с Техасским университетом, чтобы определить правила проектирования для LS, которые обеспечат соответствие вашей детали требованиям точности и повторяемости. Мы делимся нашими профессиональными знаниями о толщине стенок, подтвержденными нашим исследованием, чтобы помочь вам на пути к оптимальным конструкциям LS.

Как процесс влияет на допуски стен

В отличие от большинства процессов 3D-печати, лазерное спекание не требует создания прикрепленных опорных структур для создания нависающих элементов, отверстий и каналов. Вместо этого конструкции представляют собой спеченный нейлон и композитный порошок. Окружающий неспеченный порошок поддерживает деталь во время сборки, что делает этот процесс идеальным для свободно висящих стен. С помощью этого производственного процесса свободной формы LS предлагает множество высокоэффективных термопластов, в том числе сертифицированный FAR 25.853 нейлон для дыма и горения при высоких температурах. И объем порошка, и тепло в сумме создают довольно плотную поверхность поверх рисунка. Поэтому, если ваша деталь имеет большую плоскую поверхность, она может быть более подвержена деформации. Правильная ориентация и соответствующая толщина стенки помогут избежать неточностей.

Ориентация

Большие плоские поверхности, построенные горизонтально, будут иметь гораздо более высокую вероятность деформации, потому что они охватывают большую площадь поверхности, прямо параллельную каждому новому слою порошка. По мере сборки он должен выдерживать все более плотный порошок. Мы рекомендуем строить более тонкие стенки вертикально или под углом, чтобы учесть плотность порошка.

В зависимости от геометрии детали и предполагаемого использования вертикальная или угловая сборка может обеспечить наилучшую точность.

Размер

Толщина стенки влияет на точность вашей детали, а также на способность вашей детали выдерживать многократное использование и испытания с течением времени. В ходе нашего исследования мы протестировали стены 15 различных толщин, чтобы точно определить самые тонкие разрешимые размеры стен. Возможны стенки толщиной до 0,6 мм (0,024 дюйма); однако такие тонкие стены не обеспечивают достаточной стабильности размеров для надежной сборки. Мы рекомендуем толщину стенки не менее 0,8 мм (0,031 дюйма), чтобы учесть деформацию и обеспечить достаточную жесткость.

Стены менее 0,6 мм (0,024 дюйма). 0,8 м (0,31 дюйма) обеспечивает наилучшую стабильность и точность.

Приложения

Лазерное спекание было одной из первых технологий 3D-печати, использовавшихся в производстве аэрокосмических воздуховодов и ненесущих компонентов, требующих мелкосерийного или очень сложного производства. Сегодня это по-прежнему один из самых востребованных процессов для аэрокосмической промышленности, производства воздуховодов, поверхностей управления, кронштейнов, зажимов, хомутов, топливных баков и других сертифицированных для полетов деталей.

Загрузите наше полное исследование вместе с университетом Техаса, чтобы узнать о дополнительных важных конструктивных особенностях, таких как диаметр отверстия и объединение движущихся компонентов в одну деталь.