工業(yè)級(jí)應(yīng)用, 小批量終端應(yīng)用
選擇使用尼龍粉末燒結(jié)打印技術(shù)的您,可能是基于下列理由:
常見應(yīng)用類型有:薄殼、卡扣件、功能性零部件。
強(qiáng)度與特征兼具的功能性零件:因?yàn)槟猃埦邆淞己玫捻g性、高抗沖擊性和耐磨性,因此在需要同時(shí)保有細(xì)小特征以及零件強(qiáng)度時(shí),尼龍粉末燒結(jié)就會(huì)是一個(gè)很好的選擇。
輕量化、晶格化設(shè)計(jì):因?yàn)槟猃埬芡瑫r(shí)保有較輕的重量、較少的材料使用量,以及同樣的強(qiáng)度,因此尼龍粉末燒結(jié)可謂輕量化設(shè)計(jì)應(yīng)用的佼佼者。
(功能性零部件)
(薄殼)
(輕量化設(shè)計(jì))
(特殊設(shè)計(jì))
(卡扣件)
我們使用的機(jī)種為HP 3D的MJF制程(Multi Jet Fusion 多射流熔融),比起一般較常見的SLS(Selective Laser Sintering 選擇性激光燒結(jié)),特別之處在于利用密度極高的陣列式噴嘴和熱噴墨技術(shù),每次陣列式噴嘴單程移動(dòng)一次時(shí),就能夠快速地打印完成一層,比起SLS快5-10倍。
以MJF尼龍粉末燒結(jié)制程,呈現(xiàn)出的表面會(huì)是灰黑色、均勻的麻點(diǎn)狀:
為了讓模型制作的成果能夠更符合您的期待,下面要為大家介紹在設(shè)計(jì)建模以及代工溝通時(shí),需要注意的事項(xiàng)。
(* 注意:下面事項(xiàng)適用于大部分模型,實(shí)際情況仍依模型形狀會(huì)有所不同,若不確定您該怎么做,歡迎聯(lián)系我們,將有專人與您討論。)
準(zhǔn)備3D檔案的流程
從模型的設(shè)計(jì)開始,可以自行3D建模;或是當(dāng)您有實(shí)體物品時(shí),可以選擇逆向掃描取得圖檔。接著,您需要將檔案輸出成3D打印切層軟件可以接受的格式:
尼龍粉末燒結(jié)制程,僅能接受STL檔案格式;輸出時(shí),需要特別注意網(wǎng)格分辨率的調(diào)整,分辨率太低會(huì)導(dǎo)致印出來會(huì)有明顯的格紋,分辨率太高可能會(huì)讓檔案太大甚至軟件跑不動(dòng)??!
(圖說:左-成品,中-STL高分辨率過高,右-STL分辨率過低)
●模型目的與需求
3D打印最重要的是要達(dá)到您制作這個(gè)模型的目的,尼龍粉末燒結(jié)制程常見的需求如下:
(1) 功能確認(rèn):尼龍粉末技術(shù)最主要的特色是可以打印出既細(xì)致又保有強(qiáng)度的工件,比起其他技術(shù),更有韌性,可以經(jīng)得起一定程度的反覆測(cè)試與卡扣;另外,此種技術(shù)的應(yīng)用時(shí)常會(huì)與其他零件配合組裝,因此,物件的成形極限與強(qiáng)度就變得格外重要。
下面是關(guān)于尼龍粉末燒結(jié)模型的一些注意事項(xiàng):
◆公差約為+/-0.2-0.3 mm,最長(zhǎng)邊則為0.3%(可能會(huì)依據(jù)實(shí)際模型幾何形狀而不同)
◆最小特征:建議在0.5mm以上較為安全
◆圓柱:直徑建議至少0.5mm(高度1mm)。
◆壁厚:厚度建議在0.7mm 以上較為安全。
◆孔洞:直徑建議至少0.5mm(深度1mm)。
◆字體最小6pt,間距最小0.5mm。
若要打印互相組裝的元件,建議單邊保留0.15~0.2mm空隙;若是球型關(guān)節(jié),則建議單邊保留0.35mm;若是50mm以上壁厚的物件則需要保留更多空隙。
(如孔洞內(nèi)需要組裝其他零件,則需要保留0.15~0.2mm空隙。)
(2) PA12本身的熱變形溫度([email protected])為175°C,抗拉強(qiáng)度為48 MPa,抗彎強(qiáng)度為65 MPa,蕭氏硬度D為80,若需要更詳細(xì)的物理性能表,請(qǐng)來信洽詢
(3) 防水需求:尼龍粉末燒結(jié)的打印技術(shù),看起來表面平整,但實(shí)際上均勻布滿孔洞,并且尼龍材質(zhì)本身也具備較容易吸水的特性,如果想要做到不漏水,可以采取使用AMT化學(xué)蒸氣后處理的制程,提升防水性,同時(shí)讓表面變得更光滑。
(4) 需要特別注意的是MJF技術(shù)會(huì)有打印方向的問題,特別是在外觀的呈現(xiàn)上,朝上的打印面會(huì)讓邊緣顯得比較銳利、不夠圓潤(rùn),因此若是有外觀上的特殊要求面,請(qǐng)務(wù)必在來信時(shí)時(shí)與我司人員特別注明。
(圖左:打印朝下的面較為光滑)
(圖右:打印朝上的面則略為粗糙)
大物件拆件打印再組裝
當(dāng)超過機(jī)器打印范圍時(shí),必須在軟件中將模型拆件后分別進(jìn)行打印再組裝,與上面提及組裝事項(xiàng)相同,會(huì)在打印時(shí)預(yù)留0.15-0.2mm的縫隙,進(jìn)行組裝時(shí)才不會(huì)互相干涉。
HP Multi Jet Fusion最大設(shè)備的有效成型尺寸是380*284*380mm,一體化打印最大尺寸要在這個(gè)范圍內(nèi)。當(dāng)超出單臺(tái)設(shè)備的有效成型體積時(shí),雖然可以采取拆件組裝的方式,但是由于尼龍粉末材質(zhì)對(duì)于黏著劑的適性,比較沒有FDM的塑膠材質(zhì)這么好,因此仍然較不建議采取這個(gè)方式。
物件染黑需求
因?yàn)镸JF的成品為灰黑色,并非純黑,如果您有特殊全黑需求,將為您采用SLS技術(shù)并會(huì)將模型染黑,下面是SLS的注意事項(xiàng):
一般PA12的最小壁厚不建議小于0.4-0.5mm,如果是一體化打印,活動(dòng)元件的空隙不建議小于0.4-0.5mm,如果不是一體化打印,而是打印后組裝的模型,配合面的預(yù)留空隙不建議小于0.2mm。
因?yàn)榻?jīng)過染黑程序時(shí)會(huì)浸入高溫的染劑中,雖然尼龍的熱變形溫度較高,但若是物件壁厚較薄時(shí),仍有變形的風(fēng)險(xiǎn),請(qǐng)務(wù)必注意。
以上為使用尼龍粉末燒結(jié)技術(shù)基本的概念,適用于大部分模型,但實(shí)際情況仍依您的模型形狀可能有所不同。
關(guān)于代工打印,有任何問題,歡迎隨時(shí)與我們聯(lián)系,會(huì)有專人與您一對(duì)一討論。
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普立得科技成立于2004年,專注于工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)與三維掃描,同時(shí)我們也是ZEISS GOM代理商,并提供3D打印及掃描的代工整合服務(wù),特此加值整合相關(guān)軟體,包含拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì) 、醫(yī)療影像分析、逆向工程 、3D檢測(cè)等,期望推進(jìn)積層制造的使用習(xí)慣為生產(chǎn)帶來更多價(jià)值。






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