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选择性激光烧结 (SLS)技术设计指南

选择性激光烧结 (SLS) 增材制造技术可实现卓越的品质和生产力,同时为注塑成型无法实现的高性能设计打开了大门。SLS 增材制造还省去了注塑成型模具的漫长交付时间和前期投资。

选择性激光烧结技术是日益增长的大规模定制制造以及功能性原型制造趋势的核心所在。

本指南包含在设计为采用 SLS 技术构建时如何确保成功 构建更优质部件的具体详细信息,如轴、构架、复杂管道、 活动铰链、夹扣及其他部件。

嵌入式轴承

在此示例中,我们介绍将陶瓷球轴承装入凹槽(CAD 建模为 A、B 面之 间的一个环形腔体)内。可以将它看作一个集成混合铰链机构。尼龙是一种天然良好的低摩擦承载材料。但是,在您期望能够长期重 复循环承载的应用中,将使用 CAD 建模的已经就位的球轴承换成陶 瓷球轴承(通过检修孔安装),可以得到一个非常耐用、顺滑的机构。将所有轴承都装入凹槽后,可固定一个插销来密封凹槽。

波纹管

当应用的组装或联结操作要求一定的灵活性时,可使用 SLS技术来制造功能性“波纹管”。但请注意,尼龙在需要重复循环的应用情形中性能不佳,如机构中的电线和软管保护套。因此,应只考虑将尼龙用于应用中循环弯曲频率极低的波纹管。

当抗拉应力点沿横截面均匀分布时,圆形波纹管的效果最佳。在从圆形部位过 渡到方形波纹管时,从圆形部位处的任何下移都会累积应力。在这种情况下, 则可能必须采用不同的方法:对“Deardorff 波纹管”使用类似的结构物,本质上来说,这一结构物是一系列交替交叉连接的矩形。请注意,由于角落的半径较小,此几何形状对应力集中更为敏感,因此在循环受到应力时易断裂。

构架

SLS 制造技术极其适用于制造许多复杂的小型塑料部件,例如电气接头和夹片。可以考 虑在 CAD 设计时,使用盒子围住这些小部件,以防止它们在发生故障和后处理期间丢失。

1.0mm 的方形条搭配 5mm 以上的开口,可允许喷砂介质在构架内批量清洁部件。在需要额外进行后处理的应用中,例如针对手术用途进行灭菌,批量部件可在构架内过渡到不同流程。若要移除部件,可以考虑使用 CAD 建模设计应用于脱模区域的多个铰 链门,或者如本示例,将盖子与可使用电线剪钳剪断的四个角杆连接起来。另一个选择是使用连接杆,这样也可以达到在某些玩具套件上使用注塑成型浇口所实 现的相似批量分组效果。

SLS材料DuraForm尼龙热塑塑料

表面光洁度极高、性能极佳的热塑塑料部件

3D Systems 可生产品质高、尺寸大的 SLS 尼龙部件,从打印机中打印完成即拥有出色的表面光洁度,以及优于细丝、粉末结合或其他 SLS 打印机所打印部件的各向同性强度。3D Systems DuraForm SLS 材料专用于实现全方位功能和各向同性特性,包括刚性、高伸长率、高冲击强度和耐高温性。

长期机械性能和环境稳定性

3D Systems 的一系列耐用尼龙热塑塑料可长期保持均衡的机械性能和环境稳定性,根据 ASTM 测试方法测试得出的室外和室内机械性能和 环境稳定性分别达到 1.5 年和 8 年。

打印的部件适合用作高强度、经久耐用的功能性原型、中等批量生产的直接制造最终用途部件、需要经过美国药典 (USP) 第六类认证并消毒的医疗部件、复杂的薄壁管道、卡扣连接、活动铰链和大型航天和汽车覆盖件、面板、护栅和保险杠。

新设计和制造选择为以下领域打开了大门:

  • 经改进的产品 – 新设计
  • 新商业模式 – 新市场

SLS 部件可以在设计时考虑到部件整合,从而无需传统制造中常见的装配流程。工程师们现在可以设计其他技术均无法实现的生产用几何形状,从而节省了时间和费用。

关于马路科技

马路科技成立于1996年,从逆向工程与快速原型应用整合,今日为华人市场上最专业的3D列印与3D扫描专家于各种产业。

马路科技陆续引进了工业设计(ID)、工业辅助检测(CAV)、雷射加工机设备、公仔设计服务、工程服务等的关键知识与技术。

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