直接金属激光烧结 3D 打印的设计技巧
直接金属激光烧结 (DMLS) 是一种金属 3D 打印技术,可以用金属粉末制造零件。该技术能够以出色的精度生产高度详细和复杂的零件。然而,您的 DMLS 3D 打印项目的成功在很大程度上取决于 3D CAD 模型设计的质量。
在本指南中,您将了解最重要的设计技巧,这些技巧可以优化您的直接金属激光烧结设计。
尺寸限制
尺寸限制是 DMLS 中的重要考虑因素,因为它们规定了超出或低于打印过程中必然会出现问题的尺寸。 DMLS过程的一些尺寸限制如下。
- 最大构建量 :250 x 250 x 325 毫米
- 最小特征尺寸 :结构特征为 1.5 毫米,外观特征为 0.75 毫米
- 层厚 :这可能在 0.02 - 0.08 毫米之间变化,具体取决于打印的材料
公差
DMLS 3D 打印可以生产公差为 ±0.2% (0.1 – 0.2 mm) 的零件。严格公差的生产成本更高,因此仅将公差应用于需要它们的特征,例如配合零件和旨在与其他产品配合的零件。请注意,几何考虑因素,例如打印过程中的内应力、支撑结构等,可能会导致公差和平面度出现偏差。如果严格的平整度是您提议的零件的关键要求,那么 DMLS 可能不是您的最佳选择。
支撑结构
DMLS 是一种逐层的 3D 打印工艺。正在打印的层依赖于先前打印的层来提供支持。在某些几何形状中,例如悬垂、拱形和大于 30° 的倾斜表面,没有支撑层,因此不属于最终产品一部分的支撑结构必须包含在设计中。这些将在打印期间提供支持,但稍后在后期处理期间将被删除。
还需要支撑结构来最小化或防止翘曲,将零件固定到构建平台上,并防止零件在 DMLS 机器滚轮的作用下移动。支撑结构虽然是必要的,但会增加整体生产成本,因为它们会占用材料并增加建造时间,但以后才会被拆除。
您可以通过一些方法使零件更加自支撑并减少对支撑结构的需求,包括将角度设计为小于或等于 30°,以及在拐角处使用倒角和倒角。
特征之间的距离
由于在 DMLS 期间从激光器向周围粉末中散热,激光器会产生一个比其直径稍大的熔池。因此,彼此过于接近的特征可能会融合在一起。另一个可能的含义是在烧结区域之间产生了一段未烧结的粉末。为避免这些情况,请在特征之间留出至少 0.5 毫米的空间。
空心零件和逃生孔
为了减少材料的使用和成品的重量,零件可以设计成中空的。在大多数情况下,这不会影响零件的最终应用。对于中空零件,在您的设计中包括逃生孔,以便您从中空部分去除残留的未烧结粉末。
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