设计提示

7个错误,以避免在设计3 d打印的部分

提高部分设计导航加法制造的挑战,如坚持最小特征尺寸,避免翘曲,等等

设计师和工程师正越来越多地求助于工业级3 d打印(加法制造)高质量的原型和最终用途生产部分。和3 d打印选项比比皆是。在Protolabs,我们报价bepaly下载 摘要:直接金属激光烧结,有限元(SLA),选择性激光烧结(SLS),多飞机融合(MJF),碳DLS, PolyJet。

所以,我们要求我们的应用工程师编制一系列棘手的问题,他们经常看到的CAD模型,注定要3 d印刷,和技巧来解决这些问题。这里有七个常见错误,以避免帮助你改善你的3 dp的可制造性设计,缩短运行时间。

3 d打印技术特征尺寸维度
在本示例中,蓝/水鸭色代表微决议(先生),绿色是高分辨率(人力资源),和橙色是正常的分辨率(NR)。同时,最小通道和最小Z尺寸适用于NR和人力资源。

1。避免太大或肥肉特征尺寸对某些过程,材料

这是一个主要的问题,你会看到出现在几种添加剂的方法。记住,有一些几何图形,将允许例外所以随时咨询我们的应用工程师的问题之一。

摘要

墙厚度的金属3 d打印可能会非常棘手和不同,取决于金属材料选择、定位、和解决。铝,例如,需要更高的最小特征尺寸比其他金属材料。一般来说,对于铝、指定至少0.030。- 0.040。(0.762 mm - 1.016 mm)墙厚度,因为两者都是难以烧结。

对于其他金属,绝对的最小特征尺寸(积极的关注,固体或致密)高分辨率(人力资源)摘要打印是0.006。(0.1524毫米),0.012。(0.3048毫米)的决议(NR)摘要打印正常。这是激光将最小特征尺寸。这并不意味着每个特性设计在这个厚度将表单或生存后处理。这最低适用于设计良好的特性,绘制平面下降(x, y)如垂直墙壁或特性。水平或倾斜的墙壁有更高的最小特征尺寸为0.015。人力资源摘要打印和0.030(0.381毫米)。对NR摘要打印(0.762毫米)。这是由于这些特性下降(z)在构建方向。增加厚度有助于避免冲突与激光穿透或支持需要完成的表面。

孔洞大小功能取决于孔的深度和分辨率。通常情况下,孔小于0.025。(0.635毫米)将容易密封关闭或小于设计。孔直径小于0.025。(0.635),考虑高分辨率。

上浆了特性
摘要 SLA 碳DLS

最小尺寸:积极功能

铝:
0.030英寸。- 0.40。
(0.762 mm - 1.016 mm)

其他金属:
高分辨率(人力资源):
0.006英寸。(0.1524毫米)
正常的分辨率(NR):
0.012英寸。(0.3048毫米)

微的决议(先生):
0.0025英寸。(0.0635毫米)
高分辨率(人力资源):
0.005英寸。(0.127毫米)
普通决议:
0.010英寸。(0.254毫米)

0.020英寸。(0.508毫米)

最小尺寸:负空间(孔、槽、通道间隙)

 0.025英寸。(0.635毫米)

孔:
0.020英寸。(0.508毫米)

渠道:
0.025英寸。(0.635毫米)

槽:
0.015英寸。(0.381毫米)

 0.025英寸。(0.635毫米)

SLA

SLA的尺寸精度和高表面质量为高保真项目使它成为一个可靠的选择。然而,取向将特性的形成中发挥作用。了解这些最低标准基础上构建取向将帮助您更好地设计部分添加剂。

洞的直径小于0.020。(0.508毫米)将编译过程中容易密封关闭。内部通道应至少0.025。(0.635毫米)和槽应该至少0.015。(0.381毫米)。如果一个模型需要孔小于0.020。(0.5毫米),或一个槽小于0.015。(0.381毫米),考虑我们的微决议材料,提供超细™绿色和灰色。在SLA,我们提供三个决议:正常,高,微(先生)。

SLA最小特征尺寸吗?SLA技术提供业内最好的特性之一的决议。小至0.0025特性。0.005(0.0635毫米),先生。在人力资源(0.127毫米),0.010英寸。在NR可以形成(0.254毫米)。这个特性决议只能获得在画平面(x, y)等功能支持墙壁,插图和压花功能(认为3 d打印的微模具)。墙厚度是不同的构建方向的最小特征尺寸是0.016的地方。(0.4064毫米)在NR和人力资源和0.008。(0.2032毫米)先生请记住时间越长/高厚度越薄特性需要生存。

与碳DLS生产的一部分
仔细考虑最小特征尺寸的问题出现在几个加法制造方法,包括碳DLS,流程用于snap-fit部分所示。

碳DLS

在设计部分碳DLS,重要的是有墙的厚度至少0.040。- 0.125。由3.175毫米(1.016毫米)。任何小于0.040。值将导致功能没有完全形成,或严重扭曲。

有时这些薄墙可能导致部分在后期处理容易破碎。相反的我们有时会看到墙太厚,从而导致应力开裂或尺寸不准确。重要的是试着保持最墙0.040。- 0.125。的范围内。

而结构墙需要至少0.040。(1.016毫米),碳具有良好的积极特性解析。最低的积极特征尺寸是0.020。(0.508毫米)。这适用于功能,像小文本、插图和压花功能。

负空间,我们建议最低孔通道或缺口大小至少0.025英寸。(0.635毫米)由于粘性树脂是任何低于这将如何密封关闭期间建立的风险。

3 d打印尼龙长袜

3 d打印尼龙部分,下面列出的三个重要问题上我们经常看到那些部分需要解决的CAD模型。常见的几何图形,可问题包括盲孔、线程、和地区内部直径和蜡烛在太靠近外墙。

  • 壁厚:这是指在任何方向的部分墙壁厚度或几何图形。最低允许的壁厚是0.030。在SLS和0.020(0.762毫米)。在MJF(0.508毫米)。
  • 渠道差距:这是指两个特性之间的距离。渠道差距是重要的考虑在设计3 d打印的尼龙长袜,因为烧结过程可以一起融合两个特性不占通道间隙。我们建议最小通道间隙大小为0.030。对SLS和MJF(0.762毫米)。
  • 刀边:考虑设计一个嵌入的特性,比如counter-bored洞。你的尺寸可能低于最小特征尺寸在洞的顶部。这可能导致一轮缩短或功能,不适当的形式。
在3 d打印部分弯曲
警惕翘曲,见这MJF例子。薄的部分是和整体是最小特征尺寸越接近,就越有可能扭曲。

2。避免低分辨率的STL文件

在某些情况下,我们得到低分辨率STL文件,导致粗面(宝石表面相似)。低分辨率的文件与粗面不会阻止我们生产的部分,但它可能会影响部分的美学。大多数CAD建模软件允许你调整你的STL出口设置的分辨率。减少公差通常有最大的效果,提高了分辨率。我们建议您确保您的STL的高分辨率(不太大了,他们不能上传或操纵100 mb或更少)或提交STP /步骤文件,我们可以转换为STL。

我们接受以下3 d CAD文件印刷:网格(.stl)步骤(.stp / .step), SOLIDWORKS (.sldprt),或IGES (.igs / .iges)。

3所示。防止翘曲一部分SLS和MJF部分

状印刷流程SLS和MJF用热烧结粉一起到固体部分。营造部分的热量也能导致不受欢迎的弯曲部分。再次,部分尺寸和总厚度对部分翘曲影响最大的潜力。第7部分越大。(177.8毫米)及以上是特别困难的部分更容易变形。薄的部分是和整体是最小特征尺寸越接近,就越有可能扭曲。我们建议四个选项如果你担心弯曲你的设计可能是一个问题。

  1. 使部分接近均匀厚度0.125英寸。(3.175毫米),以确保稳定。
  2. 选择一个玻璃填充或矿物填充尼龙、PA 12 40%玻璃填充或PA 12 25%矿物填充材料(SLS)。
  3. 如果你的上面部分是7。(177.8毫米),你是担心弯曲,另一个选择是运行一个空缺尼龙材料在我们的大帧SLS机器建立区段为17.6。由17.6英寸(447.04毫米)。17(447.04毫米)。(431.8毫米)。
  4. 最后一个选择是打印在我们一部分有限元格式(SLA)机器,建立区段29一样大。25(736.6毫米)。21(635毫米)。(533.4毫米)。

4所示。避免在SLS微分收缩,MJF

类似于弯曲部分,微分收缩可能发生当一部分分配不均的材料。当部分是特别厚的一侧与其余的部分相比,这导致部分热冷却速度不同。厚的部分将酷比薄的区域,慢得多,这可能会导致不受欢迎的部分萎缩。

如果需要一个厚特性部分,我们建议挖空大约0.100的特性来一个shell。0.125英寸(2.54毫米)。(3.175毫米)。如果可能的话,比赛的整体厚度部分大型特性的壳壁厚度。

5。避免大悬臂摘要部分

金属3 d打印技术都有自己的设计问题,但一个共同的项目,经常出现涉及逼近。不同于自营角度提供一个光滑的斜坡部分设计,悬臂突然一部分几何形状的变化。摘要悬臂相当有限的支持相比,其他3 d打印技术如有限元和选择性激光烧结。任何过剩大于0.020。(0.5毫米)应该有额外的支持,防止损坏的部分。悬臂设计时明智的做法是不要把限制大悬臂可以导致减少一部分的细节和更糟。查看最近设计提示在金属3 d打印的部分提供更多的指导如何摘要可以创建复杂的,耐用,轻便的金属零件。

摘要3 d印刷逼近
摘要设计时,要谨慎overhangs-abrupt部分的几何形状的变化。看到在这个例子中,如果下一层大于前一层,它将创建一个过剩。摘要悬臂的支持非常有限。

6。不要选择错了SLA零部件材料

今天的SLA机器使用一系列thermoplastic-like材料,与几个选项来模仿聚丙烯,ABS, pc(聚碳酸酯)塑料制成的。然而,请注意“thermoplastic-like。“这是一个重要的区别只在SLA材料的力学性能模拟的塑造。SLA部分不提供相同的强度和耐久性烧结零件,铸造,机加工,或塑造。也就是说,SLA原型零件质量仍然是一个很好的选择,验证形式和事情不一定功能是最重要的因素。你可以找到更多的指导在我们的设计技巧,关注SLA材料在我们的3 d印刷材料选择指南。另外,我们的应用工程师可以帮助指导你在材料和制造工艺选择如果需要帮助。

7所示。确保适合Overmolding 3 d打印的弹性部件

接下来,谨慎是建议在弹性体对3 d打印。PolyJet,使用一种特殊的“sprayable”液体感光性树脂的硬度,可以动态地调整和相同的构建。这个过程使其原型零件的一个很好的选择,这将在某种程度上是overmolded-a柔软,grippable电动工具的处理,例如,或雨衣,密封罩的科学仪器住房。此外,数码感光性树脂白人,黑人,和明确的/半透明是可用的。

因此,如果你想验证一个overmold设计,这可能是一个很好的起点。然而,这就是警告是在确保检查与我们的一个应用程序工程师,你的3 d打印的部分也适合成型。一些设计者陷入果酱与特定部分的设计,却发现不能集体生产符合成本效益的方式。更多的信息可以在我们找到弹性体的设计技巧在我们的overmolding和插入成型服务页面。

我们知道了很多3 d打印领土,但一如既往地,随时与我们联系877-479-3680,或与任何问题(电子邮件保护)。