免費下載：《選擇性激光燒結(jié)技術(shù)SLS的應(yīng)用和設(shè)計技巧》指南

來源：3DSYSTEMS

選擇性激光燒結(jié) (SLS) 增材制造技術(shù)可實現(xiàn)卓越的品質(zhì)和生產(chǎn)力，同時為注塑成型無法實現(xiàn)的高性能設(shè)計打開了大門。SLS 增材制造還省去了注塑成型模具的漫長交付時間和前期投資。

選擇性激光燒結(jié)技術(shù)是日益增長的大規(guī)模定制制造以及功能性原型制造趨勢的核心所在。本指南包含在設(shè)計為采用 SLS 技術(shù)構(gòu)建時如何確保成功 構(gòu)建更優(yōu)質(zhì)部件的具體詳細(xì)信息，如軸、構(gòu)架、復(fù)雜管道、 活動鉸鏈、夾扣及其他部件。

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設(shè)計特點舉例
嵌入式軸承

在此示例中，我們介紹將陶瓷球軸承裝入凹槽（CAD 建模為 A、B 面之 間的一個環(huán)形腔體）內(nèi)。可以將它看作一個集成混合鉸鏈機(jī)構(gòu)。 尼龍是一種天然良好的低摩擦承載材料。但是，在您期望能夠長期重 復(fù)循環(huán)承載的應(yīng)用中，將使用 CAD 建模的已經(jīng)就位的球軸承換成陶 瓷球軸承（通過檢修孔安裝），可以得到一個非常耐用、順滑的機(jī)構(gòu)。 將所有軸承都裝入凹槽后，可固定一個插銷來密封凹槽。

波紋管

當(dāng)應(yīng)用的組裝或聯(lián)結(jié)操作要求一定的靈活性時，可使用 SLS技術(shù)來制造功能性“波紋管”。但請注意，尼龍在需要重復(fù)循環(huán)的應(yīng)用情形中性能不佳，如機(jī)構(gòu)中的電線和軟管保護(hù)套。因此，應(yīng)只考慮將尼龍用于應(yīng)用中循環(huán)彎曲頻率極低的波紋管。

當(dāng)抗拉應(yīng)力點沿橫截面均勻分布時，圓形波紋管的效果最佳。在從圓形部位過 渡到方形波紋管時，從圓形部位處的任何下移都會累積應(yīng)力。在這種情況下， 則可能必須采用不同的方法：對“Deardorff 波紋管”使用類似的結(jié)構(gòu)物，本質(zhì)上來說，這一結(jié)構(gòu)物是一系列交替交叉連接的矩形。請注意，由于角落的半徑較小，此幾何形狀對應(yīng)力集中更為敏感，因此在循環(huán)受到應(yīng)力時易斷裂。

構(gòu)架

SLS 制造技術(shù)極其適用于制造許多復(fù)雜的小型塑料部件，例如電氣接頭和夾片?？梢钥?慮在 CAD 設(shè)計時，使用盒子圍住這些小部件，以防止它們在發(fā)生故障和后處理期間丟失。

1.0mm 的方形條搭配 5mm 以上的開口，可允許噴砂介質(zhì)在構(gòu)架內(nèi)批量清潔部件。 在需要額外進(jìn)行后處理的應(yīng)用中，例如針對手術(shù)用途進(jìn)行滅菌，批量部件可在構(gòu)架內(nèi)過渡到不同流程。若要移除部件，可以考慮使用 CAD 建模設(shè)計應(yīng)用于脫模區(qū)域的多個鉸 鏈門，或者如本示例，將蓋子與可使用電線剪鉗剪斷的四個角桿連接起來。 另一個選擇是使用連接桿，這樣也可以達(dá)到在某些玩具套件上使用注塑成型澆口所實 現(xiàn)的相似批量分組效果。


高性能選擇性激光燒結(jié)SLS材料DuraForm尼龍熱塑塑料
表面光潔度極高、性能極佳的熱塑塑料部件
3D Systems 可生產(chǎn)品質(zhì)高、尺寸大的 SLS 尼龍部件，從打印機(jī)中打印完成即擁有出色的表面光潔度，以及優(yōu)于細(xì)絲、粉末結(jié)合或其他 SLS 打印 機(jī)所打印部件的各向同性強(qiáng)度。3D Systems DuraForm SLS 材料專用于實現(xiàn)全方位功能和各向同性特性，包括剛性、高伸長率、高沖擊強(qiáng)度和 耐高溫性。

長期機(jī)械性能和環(huán)境穩(wěn)定性
3D Systems 的一系列耐用尼龍熱塑塑料可長期保持均衡的機(jī)械性能和環(huán)境穩(wěn)定性，根據(jù) ASTM 測試方法測試得出的室外和室內(nèi)機(jī)械性能和 環(huán)境穩(wěn)定性分別達(dá)到 1.5 年和 8 年。

打印的部件適合用作高強(qiáng)度、經(jīng)久耐用的功能性原型、中等批量生產(chǎn)的直接制造最終用途部件、需要經(jīng)過美國藥典 (USP) 第六類認(rèn)證并消毒的醫(yī)療部件、復(fù)雜的薄壁管道、卡扣連接、活動鉸鏈和大型航天和汽車覆蓋件、面板、護(hù)柵和保險杠。

• 這些新的設(shè)計和制造選擇為以下領(lǐng)域打開了大門：
• 經(jīng)改進(jìn)的產(chǎn)品
• 新設(shè)計
• 新商業(yè)模式
• 新市場
  

SLS 部件可以在設(shè)計時考慮到部件整合，從而無需傳統(tǒng)制造中常見的裝配流程。工程師們現(xiàn)在可以設(shè)計其他技術(shù)均無法實現(xiàn)的生產(chǎn)用幾何形狀，從而節(jié)省了時間和費用。