•    發佈時間：2023/04/14
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【概要描述】 3D列印使得創造傳統製造工藝無法實現的形狀成為可能。但為了獲得最佳效果，僅僅加載模型並開始3D列印是不夠的。正確的零件方向是成功的關鍵。雖然更改模型的方向通常會被跳過，但它對最終零件的機械特性、品質和表面光潔度有著重要的影響。

 

從本文中，您將瞭解到:


為什麼列印方向在SLS(但不僅僅是)3D列印技術中至關重要？
零件方向如何影響強度、品質和精度？
如何通過改變零件的方向來實現更好的3D列印效果？


我們在這裏關注的是SLS 3D列印技術，一些提示適用於其他流行的添加製造方法。一篇名為“增材製造設計中零件定位的考慮”，查了一下Paderborn大學的Guido Adam為AM準備的55個設計規則的目錄。他們發現其中55%的人直接或間接地依賴於方向。這比在FDM或SLM的情況下要好，在這種情況下，甚至70%的規則都取決於方向，但仍然有很多需要考慮的問題，同時在3D列印床上定位您的模型。

 

無論我們說的是FDM(或FFF)、SLA還是SLS 3D列印，列印輸出都是通過添加連續的層來創建的。3D列印的形狀通常是層間最弱的。由於其各向異性特徵，這在FDM技術中尤其明顯，但是即使是像SLS這樣的幾乎各向同性的技術也必須處理這個問題。3D列印中如何處理層間薄弱？



獲取更強的部分

規則一

將模型扭轉45度O 分別在X軸和Y軸上，以實現各個方向的最佳強度。

這個規律對於所有的增材製造技術都是通用的，但是在SLS中最容易實現。改變方向，我們建議的方式也適用於FDM或SLA，但在這些情況下，您可能需要添加許多支撐結構，而在SLS 3D列印技術中，未燒結的粉末充當了天然的支撐，因此您不必擔心耗時的後處理。說到時間——有些扭曲的零件需要更多的3D列印時間，尤其是平面零件。想像一個100 x 10 x 10毫米的長方體。如果是平面印刷(在長邊上),它將只有57-133層，這取決於你選擇的精度，但如果是扭曲的，則為45O只有在Y中，你會得到371層甚至870層，這將需要更長的時間來列印。

 

SLS 3D列印中的平面

我們傾向於選擇3D列印技術，尤其是SLS，來製造傳統製造工藝無法製造的零件，或者用老方法做太複雜或太昂貴。但是當涉及到簡單、平坦的表面時，用3D印表機會變得更加困難。由於數控機器完美地切割了扁平尼龍長方體的邊緣，當我們3D列印相同的形狀時，它開始翹曲和彎曲。為什麼會這樣？



原因有幾個，但大部分和溫度有關。最明顯的一種情況是，當你在模型冷卻之前過快取出模型時。印刷零件與環境之間的巨大溫差可能會導致收縮。在SLS技術中可以很容易地避免這種情況，因為印表機軟體會監控冷卻部件的溫度，並防止您在列印溫度對操作人員和部件本身都安全之前打開蓋子。但是，一些大而平的部分還是會彎曲。原因是3D列印過程中熱量的集中。當你列印一個立體的、長方體形狀的平面，並且有完美的重疊層時，會有太多的熱量集中，列印出來的東西會彎曲。

 

通常，燒結表面比周圍環境更熱。圓柱模型沒有這一點，因為它們冷卻均勻，而長方體有先冷卻的角。

 

請記住，重力仍然在起作用，即使未燒結的粉末對打印的模型來說是相當堅固的支撐，它的下部也可能會稍微熔化。

 

您也可以通過在平面上添加肋條來解決這個問題，但前提是這不會改變3D列印元素的目標屬性和用途。

 

規則二

為防止翹曲或彎曲，不要水準放置平面。將它們扭轉45度o以實現不同表面的層不會彼此完全重疊。

 

 

讓你的模特居中

均勻的熱量分佈是SLS 3D列印最重要的成功因素。最理想的是在3D列印床的中間。



規則三

為了獲得最佳列印品質，請從列印台的底部中心開始放置您的模型。將下一個模型均勻地添加到印刷室的邊緣和上方。

 

平均分配模型

保持零件靠近，但彼此不要太近，這是最有效的SLS 3D列印的最佳實踐。4-6毫米的間隙效果最佳。您也可以將較小的物體放在較大的物體中，體驗未燒結粉末的自支撐特性。均勻放置零件時，請記住每層都有相似的印刷區域。



為了獲得最佳的印刷品質，相鄰層之間的橫截面積的差異應該盡可能小。

p(n-1)–p(n)-> 0

p(n)–p(n+1)-> 0

 

規則四

均勻分佈模型，模型之間留有4-6毫米的間隙。將較小的零件放在較大的零件內，以提高效率。

 

光滑的表面

前面幾段提到的列印輸出下部的輕微熔化是一個缺點，但對於那些需要光滑表面的人來說可能是一個優點。在SLS 3D列印中，尤其是尼龍PA12相當光滑，但底部總是最光滑的。所以，如果你需要這樣的特徵，把你的模型朝向按鈕。



規則五

模型的底部將具有最平滑的特徵。從底部設置您最關心其平滑度的曲面。

 

尖銳邊緣

為了獲得最清晰的邊緣或細節，請將它們朝向3D列印室的頂部。



規則六

模型的上部將具有最清晰和最詳細的邊緣。

 

尺寸精度

為了獲得圓孔等元件的最佳精度，請將它們與印刷臺平行放置。研究還表明，準確性還與其他因素有關。一篇名為“研究SLS參數對尺寸精度的影響“由維沙爾·夏爾馬和夏蘭吉·辛格證明，床溫從173上升到176oc反映在更好地表示維度。另一個因素是層厚。層越厚，精度越低。如果3D列印零件彼此之間的距離過窄，也會降低精度。



 

規則7

如果可能，將孔、通道和開口平行於Z軸放置，以獲得最佳品質。

 

活動件

SLS 3D列印技術經常被選擇，因為它可以生產具有內部幾何形狀或移動幾何形狀的零件。為了一次列印零件並獲得最佳效果，您應該在元件之間設計至少0.2毫米的功能間隙。對於這麼小的間隙(初學SLS的用戶甚至應該考慮0，5 mm)，方位可能也是至關重要的。如果可能，將移動部件放置在與Z軸平行的位置。



 

規則八

為了實現移動部件的最佳品質，設計一個0.2-0.5mm的功能間隙，並使模型平行於Z軸模型的旋轉軸平行於Z軸。

 

結論

遵循這些SLS 3D列印方向規則將獲得更好的列印品質、更堅固的零件、更銳利的邊緣和最光滑的表面。以正確的方式定位模型是更廣泛體驗的一部分，包括改變3D印表機參數或應用附加製造的設計規則。所有這些結合起來將使你成為3D列印專家。

 

 

源文摘自：Sinterit