SLS激光3D打印機產品設計準則
時間：2015-08-31 16:28 來源：未知 作者：中國3D打印網 閱讀：次
SLS產品作為一種新的加工工藝方式，有別于傳統模型加工常用到的CNC，SLA，等。SLS激光燒結可以燒結金屬，塑膠，或者二者的混和物。現在就國內常用SLS燒結的材料PA12為標準，制定出以下設計規則，供工程師在設計時參考。
1. 加工精度
1.1 SLS毛胚燒結理想精度±0.1，實際燒結精度可能到±0.15。
1.2 SLS 毛胚經過后處理拋光噴油理想精度為±0.2。對客戶簽訂合同上的精度，取上述精度的最大值。
2. 設計配合尺寸
2.1 對SLS孔與SLS軸配合而言 以一個Φ5的孔為例，SLS毛胚孔的實際大小約為Φ4.94左右.而Φ5SLS毛胚軸實際大小約為Φ5.06左右，如果3D模型設計上用Φ5零對零的理想配合設計的話，實際SLS毛胚的總過盈量大約為0.12，單邊過盈量為0.06.
所以從3D模型設計經驗上需要做如下考慮：
1.如果要讓Φ5孔軸配合是小間隙配合的話，設計上孔要取數Φ5.1，軸要取數Φ4.9。
2如果要讓Φ5孔軸配合是零對零配合的話，設計上孔要取數Φ5.05，軸要取數Φ4.95。
簡單而言，間隙配合，單邊間隙取0.1，零對零配合 單邊間隙取0.05
如果實際生產出的毛胚還是滿足不了這個經驗值的話，一般用砂紙或者銼刀，或者鉆頭，絞刀修整。
2.2對SLS孔與其它軸（比如說45鋼光軸）配合而言
間隙配合，單邊間隙取0.1，零對零配合，單邊間隙取0.05。
3. 設計中心距離配合
毛胚中心距離的配合尺寸一般實際值在±0.05左右。因機器工作一段時間后會誤差有漂移，所以一般機器一個月會做一次誤差補償。這個對設計上考慮中心距誤差±0.05影響不大。
4. 外形尺寸
毛胚外形尺寸（主要指長度，寬度，高度方向）理論上即等于SLS的燒結精度±0.1，實際上大約偏正公差+0.06左右。設計上需要做相應的考慮。
間隙配合，單邊間隙取0.1 ，零對零配合單邊間隙取0.05。
如果實際生產出的毛胚還是滿足不了這個經驗值的話，一般用砂紙或者銼刀修整。
5. 最小肉厚
主要指XY方向的燒結厚度，一般設計上Z軸上最小肉厚0.2 ，實際生產出來會到0.2-0.35之間，XY方向肉厚取0.5，，實際生產出來會到0.5-0.65之間，XY方向肉厚為激光光點厚度決定的。激光一個光點的直徑不是理想的0數值，而是0.47左右，所以只要光點掃過的地方，都會形成最小0.5厚的小塊。而Z軸方向是一層層疊加上的，所以不受XY光點大小的限制。
簡而言之，如果有肉厚小于0.5mm的結構，需要向SLS生產部門指定燒結擺放方向。
6. 燒結方向與強度。
設計卡扣類東西時，如果剪切力是平行于XY的燒結方向時，SLS的強度最弱，如果是垂直于XY的燒結方向時強度最好。所以尤其是含卡扣類產品，需要指定燒結方向。
7. 產品的高低溫性能
SLS產品一般在高溫80度，低溫-30度范圍內的機械物理性能等同于20度常溫下的性能。
8．一般產品肉厚，及加強脛厚。
設計時優先考慮產品2.0肉厚，建議大于等于1.5以上。加強脛優先考慮1.0，建議大于等于0.8以上。否則產品容易碎裂，后處理，或者裝配時都容易出現問題。
9. 產品噴油后處理
毛胚產品一般表面比較粗糟，一般都要清粉，去掉毛刺，預先打磨。然后涂樹脂，增強強度，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。
一般產品可以簡單的分為內表面，外表面，凹凸結構面（即用手不容易直接打磨到的面）等三類面
拋光等級分1級，2級，3級，4級。
1級拋光等級要求最高，需要多次拋光，多次補土，多次噴油返工，最后達到理想效果，平面與過渡光順的弧面不允許有看到明顯紋路，凹凸結構面有不太明顯的紋路（普通人在0.5米距離看不出這個紋路為標準）一般適合于平面，過渡光順的弧面，或者結構不復雜的外表面，客戶有特別要求時采用，成本高。（注意此要求不可用于產品內表面，或者凹凸結構面。）
2級拋光等級要求略低，也需要拋光，補土與噴油，平面與過渡光順的弧面允許看到占整體面積大約10%紋路，凹凸結構面紋路明顯。成本偏高。（注意此要求不可用于產品內表面，或者凹凸結構面。）
3級拋光等級最為經濟，平面與過渡光順的弧面允許看到占整體面積大約60%紋路凹凸結構面紋路明顯，性價比最好，但一般適合于外表面。內表面要做的話，成本會偏高。
4級拋光等級主要為驗證尺寸的客戶考慮。表面效果相當于銑刀粗銑表面6.3的粗糙度效果，所有內表面，外表面，結構面效果雖有紋路，但一致性好。也適合于內表面，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，否則只能簡單去毛刺打磨處理。
10.2 凹處尖角涂樹脂也會有圓角，一般通過刻刀修邊處理可以去掉這個圓角。但如果刀具接觸不到，不好著力的地方，就無法修整了，一般對內表面小凹形結構處不涂樹脂。或者輕涂樹脂后，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脂。
11. STL文件導出
SLS 激光燒結設備只識別STL文件，所以客戶輸出STL 文件時，精度不可設置太高，否則影響排工件的速度，也不可設置太低，否則影響產品輸出精度，一般建議在SOLIDWORKS設置如下：
如果X,Y, Z任意一個方向的最大外形尺寸大于150mm
如果X,Y, Z任意一個方向的最大外形尺寸小于150mm
客戶如果只給STL文件，請相應給出最大外形尺寸，以方便SLS廠家核查。
(責任編輯：admin)
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