设计提示

尼龙3D打印技巧的质量零件

在设计多射流融合和选择性激光烧结时,要考虑最小特征尺寸、零件翘曲电位、差异收缩和粉末去除


在工业级3D打印中,与使用更传统的制造工艺的零件设计相比,零件设计具有更大的自由度和生产复杂几何形状的能力。然而,对于3d打印尼龙部件,您应该记住五个关键考虑因素以确保选择性激光烧结多射流聚变(MJF)工艺可以生产出你想要的零件。

这里是通过我们的SLS和MFJ技术提供的各种尼龙3D打印材料的快速比较。

材料名称 3 d打印技术
过程
UTS (x-y平面) 弹性模量 伸长 主要好处
PA 12白色
650年(PA)
SLS 7252 psi 290年ksi 11%

通用性好

PA 11黑色
850年(PA)
SLS 7542 psi 261年ksi 30%

尼龙的最佳延展性

PA 12矿物填充
(Duraform HST)
SLS 5511 psi 450年ksi 3%

最佳热偏转材料

PA 12 40%玻璃填充
(PA 614 - gs)
SLS 7252 psi 522年ksi 5%

长期耐磨性

PA 12黑色 MJF 7100 psi 276年ksi 21%

各向同性性质

PA 12 40%玻璃填充黑色 MJF 4351年ksi 508 MPa 10%

增加刚度

在为SLS或MJF流程设计时,请遵循这些简单的设计规则我们的粉末状尼龙材料:坚持最小特征尺寸,尽量减少零件翘曲,尽量减少差异收缩,设计粉末去除,并咨询我们的零件方向。

3d打印尼龙的最小特征尺寸

我们将最小特征大小定义为最小可存活特征,它将反映您在CAD模型中看到的内容。最小特征尺寸并不是指零件中的层有多薄。它指的是几何形状的大小,它将形成并在精加工过程中幸存下来。下面列出了我们经常在零件上看到的三个需要在CAD模型中解决的重要问题。常见的几何形状可能会出现问题,包括盲孔、螺纹以及内径和锥度与外墙太近的区域。

壁厚:这是指在任何方向的厚度上的零件壁或几何形状。最小允许壁厚为0.030英寸。(0.762毫米)的SLS和0.020英寸。(0.508mm), MJF。

渠道差距:这是指两个特征之间的距离。在设计3D打印尼龙时,通道间隙是需要考虑的重要因素,因为烧结过程可以将两个不考虑通道间隙的特征融合在一起。我们建议最小通道间隙尺寸为0.030英寸。(0.762毫米)用于SLS和MJF。

刀边:考虑具有嵌入功能的设计,例如反钻孔。您的尺寸可能会在孔的远端低于最小特征尺寸。这可能导致不能正确形成的缩短或圆形特征。与壁厚类似,我们建议确保您的远端特征至少为0.030英寸。(0.762毫米)的SLS和0.020英寸。(0.508mm), MJF。

3D打印零件翘曲
请注意MJF和SLS的零件翘曲,如本翘曲样例所示。零件尺寸和总厚度对零件翘曲电位的影响最大。

减少SLS和MJF零件的翘曲

尼龙、SLS和MJF等基于粉末的印刷工艺使用热量将粉末烧结成固体部分。制造零件的热量也会导致不希望的零件翘曲。零件尺寸和总厚度对零件翘曲电位的影响最大。部分越大。(177.8毫米)及以上尤其困难——零件越容易翘曲。零件越薄,越接近最小特征尺寸,就越有可能发生翘曲。如果您担心翘曲可能是您设计的问题,我们推荐四种选择。

  1. 使零件接近0.125 in的均匀厚度。(3.175mm),以帮助确保稳定性。
  2. 选择玻璃填充或矿物填充尼龙,如pa12 40%玻璃填充或pa12 25%矿物填充(SLS材料)。
  3. 如果你的部分大于7英寸。如果您担心翘曲,另一种选择是在我们的大框架SLS机器上运行未填充的尼龙材料,构建范围为17.6英寸。(447.04毫米)宽17.6英寸。(447.04毫米)× 17英寸。(431.8毫米)。
  4. 最后一个选择是在我们的大幅面立体光刻(SLA)机器上打印零件,其构建范围可达29英寸。(736.6毫米)× 25英寸。(635毫米)× 21英寸。(533.4毫米)。

尽量减少SLS和MJF尼龙部件的差异收缩

与零件翘曲类似,当零件的材料分布不均匀时,也会发生差异收缩。当部件的一侧与部件的其余部分相比异常厚时,这将导致部件以不同的速率热冷却。较厚的部分将比薄的区域冷却得慢得多,这可能导致不希望的部分收缩。

如果零件上需要一个厚的特征,我们建议将特征中空到大约0.100英寸的外壳。(2.54毫米)至0.125英寸。(3.175毫米)。如果可能的话,匹配您的部分的整体厚度,大功能的外壳厚度。

尼龙3d打印部件的粉末去除

利用3D打印的一个很好的方法是通过在您的部件中包含内部空隙空间来减少所需的材料。在SLS和MJF工艺中,这些区域将没有支撑,但它们将被粉末困在其中。被困的粉末需要在模型中设计一个排水孔,以便在打印过程完成后将多余的粉末清除。

让我们帮助3d打印尼龙零件方向

最终确定零件方向零件以强制特征形成或优先考虑几何精度,这在SLS或MJF中并不像在SLA中那样常见。我们建议您让我们定位您的零件,以进一步帮助最小化最小特征分辨率或零件翘曲的风险。

事实上,我们的应用工程师随时可以提供额外的帮助。欢迎致电877-479-3680或(电子邮件保护)。今天开始你的下一个设计项目,简单地上传3D CAD模型并收到即时报价。

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