SLS激光3D打印機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

前言。
SLS產(chǎn)品作為一種新的加工工藝方式，有別于傳統(tǒng)模型加工常用到的CNC，SLA，等。SLS激光燒結(jié)可以燒結(jié)金屬，塑膠，或者二者的混和物?，F(xiàn)在就國(guó)內(nèi)常用SLS燒結(jié)的材料PA12為標(biāo)準(zhǔn)，制定出以下設(shè)計(jì)規(guī)則，供工程師在設(shè)計(jì)時(shí)參考。
1.      加工精度
1.1 SLS毛胚燒結(jié)理想精度±0.1，實(shí)際燒結(jié)精度可能到±0.15。
1.2 SLS 毛胚經(jīng)過(guò)后處理拋光噴油理想精度為±0.2。對(duì)客戶簽訂合同上的精度，取上述精度的最大值。
2.      設(shè)計(jì)配合尺寸
2.1    對(duì)SLS孔與SLS軸配合而言 以一個(gè)Φ5的孔為例，SLS毛胚孔的實(shí)際大小約為Φ4.94左右.而Φ5SLS毛胚軸實(shí)際大小約為Φ5.06左右，如果3D模型設(shè)計(jì)上用Φ5零對(duì)零的理想配合設(shè)計(jì)的話，實(shí)際SLS毛胚的總過(guò)盈量大約為0.12，單邊過(guò)盈量為0.06.
所以從3D模型設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)上需要做如下考慮：
1.如果要讓?duì)?孔軸配合是小間隙配合的話，設(shè)計(jì)上孔要取數(shù)Φ5.1，軸要取數(shù)Φ4.9。
2如果要讓?duì)?孔軸配合是零對(duì)零配合的話，設(shè)計(jì)上孔要取數(shù)Φ5.05，軸要取數(shù)Φ4.95。
簡(jiǎn)單而言，間隙配合，單邊間隙取0.1，零對(duì)零配合 單邊間隙取0.05
如果實(shí)際生產(chǎn)出的毛胚還是滿足不了這個(gè)經(jīng)驗(yàn)值的話，一般用砂紙或者銼刀，或者鉆頭，絞刀修整。
2.2對(duì)SLS孔與其它軸（比如說(shuō)45鋼光軸）配合而言
間隙配合，單邊間隙取0.1，零對(duì)零配合，單邊間隙取0.05。
3.      設(shè)計(jì)中心距離配合
毛胚中心距離的配合尺寸一般實(shí)際值在±0.05左右。因機(jī)器工作一段時(shí)間后會(huì)誤差有漂移，所以一般機(jī)器一個(gè)月會(huì)做一次誤差補(bǔ)償。這個(gè)對(duì)設(shè)計(jì)上考慮中心距誤差±0.05影響不大。
4.      外形尺寸
毛胚外形尺寸（主要指長(zhǎng)度，寬度，高度方向）理論上即等于SLS的燒結(jié)精度±0.1，實(shí)際上大約偏正公差+0.06左右。設(shè)計(jì)上需要做相應(yīng)的考慮。
間隙配合，單邊間隙取0.1 ，零對(duì)零配合單邊間隙取0.05。
如果實(shí)際生產(chǎn)出的毛胚還是滿足不了這個(gè)經(jīng)驗(yàn)值的話，一般用砂紙或者銼刀修整。
5.      最小肉厚
主要指XY方向的燒結(jié)厚度，一般設(shè)計(jì)上Z軸上最小肉厚0.2 ，實(shí)際生產(chǎn)出來(lái)會(huì)到0.2-0.35之間，XY方向肉厚取0.5，，實(shí)際生產(chǎn)出來(lái)會(huì)到0.5-0.65之間，XY方向肉厚為激光光點(diǎn)厚度決定的。激光一個(gè)光點(diǎn)的直徑不是理想的0數(shù)值，而是0.47左右，所以只要光點(diǎn)掃過(guò)的地方，都會(huì)形成最小0.5厚的小塊。而Z軸方向是一層層疊加上的，所以不受XY光點(diǎn)大小的限制。
簡(jiǎn)而言之，如果有肉厚小于0.5mm的結(jié)構(gòu)，需要向SLS生產(chǎn)部門(mén)指定燒結(jié)擺放方向。
6.      燒結(jié)方向與強(qiáng)度。
設(shè)計(jì)卡扣類(lèi)東西時(shí)，如果剪切力是平行于XY的燒結(jié)方向時(shí)，SLS的強(qiáng)度最弱，如果是垂直于XY的燒結(jié)方向時(shí)強(qiáng)度最好。所以尤其是含卡扣類(lèi)產(chǎn)品，需要指定燒結(jié)方向。
7.      產(chǎn)品的高低溫性能
SLS產(chǎn)品一般在高溫80度，低溫-30度范圍內(nèi)的機(jī)械物理性能等同于20度常溫下的性能。
8．一般產(chǎn)品肉厚，及加強(qiáng)脛厚。
設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先考慮產(chǎn)品2.0肉厚，建議大于等于1.5以上。加強(qiáng)脛優(yōu)先考慮1.0，建議大于等于0.8以上。否則產(chǎn)品容易碎裂，后處理，或者裝配時(shí)都容易出現(xiàn)問(wèn)題。
9.      產(chǎn)品噴油后處理
毛胚產(chǎn)品一般表面比較粗糟，一般都要清粉，去掉毛刺，預(yù)先打磨。然后涂樹(shù)脂，增強(qiáng)強(qiáng)度，改善噴油效果。如果尺寸有偏差，或者有裝配要求，需要用鉗工的手法修配。
一般產(chǎn)品可以簡(jiǎn)單的分為內(nèi)表面，外表面，凹凸結(jié)構(gòu)面（即用手不容易直接打磨到的面）等三類(lèi)面

拋光等級(jí)分1級(jí)，2級(jí)，3級(jí)，4級(jí)。
1級(jí)拋光等級(jí)要求最高，需要多次拋光，多次補(bǔ)土，多次噴油返工，最后達(dá)到理想效果，平面與過(guò)渡光順的弧面不允許有看到明顯紋路，凹凸結(jié)構(gòu)面有不太明顯的紋路（普通人在0.5米距離看不出這個(gè)紋路為標(biāo)準(zhǔn)）一般適合于平面，過(guò)渡光順的弧面，或者結(jié)構(gòu)不復(fù)雜的外表面，客戶有特別要求時(shí)采用，成本高。（注意此要求不可用于產(chǎn)品內(nèi)表面，或者凹凸結(jié)構(gòu)面。）
2級(jí)拋光等級(jí)要求略低，也需要拋光，補(bǔ)土與噴油，平面與過(guò)渡光順的弧面允許看到占整體面積大約10%紋路，凹凸結(jié)構(gòu)面紋路明顯。成本偏高。（注意此要求不可用于產(chǎn)品內(nèi)表面，或者凹凸結(jié)構(gòu)面。）
3級(jí)拋光等級(jí)最為經(jīng)濟(jì)，平面與過(guò)渡光順的弧面允許看到占整體面積大約60%紋路凹凸結(jié)構(gòu)面紋路明顯，性價(jià)比最好，但一般適合于外表面。內(nèi)表面要做的話，成本會(huì)偏高。

4級(jí)拋光等級(jí)主要為驗(yàn)證尺寸的客戶考慮。表面效果相當(dāng)于銑刀粗銑表面6.3的粗糙度效果，所有內(nèi)表面，外表面，結(jié)構(gòu)面效果雖有紋路，但一致性好。也適合于內(nèi)表面，及非外觀面的要求。

10.  拋光后的形體變化
如圖
10.1 尖角拋光拋出圓角是不可避免的，否則只能簡(jiǎn)單去毛刺打磨處理。
10.2 凹處尖角涂樹(shù)脂也會(huì)有圓角，一般通過(guò)刻刀修邊處理可以去掉這個(gè)圓角。但如果刀具接觸不到，不好著力的地方，就無(wú)法修整了，一般對(duì)內(nèi)表面小凹形結(jié)構(gòu)處不涂樹(shù)脂?；蛘咻p涂樹(shù)脂后，放入烤箱，隔30分鐘后用布或者其它東西去掉多余沉積的樹(shù)脂。

11.  STL文件導(dǎo)出
SLS 激光燒結(jié)設(shè)備只識(shí)別STL文件，所以客戶輸出STL 文件時(shí)，精度不可設(shè)置太高，否則影響排工件的速度，也不可設(shè)置太低，否則影響產(chǎn)品輸出精度，一般建議在SOLIDWORKS設(shè)置如下：
如果X,Y, Z任意一個(gè)方向的最大外形尺寸大于150mm
如果X,Y, Z任意一個(gè)方向的最大外形尺寸小于150mm
客戶如果只給STL文件，請(qǐng)相應(yīng)給出最大外形尺寸，以方便SLS廠家核查。
SLS產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則.zip (471.82 KB, 下載次數(shù): 5, 售價(jià): 10 熊幣)

2013-5-31 17:47 上傳

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SLS激光3D打印機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
售價(jià): 10 熊幣  [記錄](méi)