SLS 3D-Druck Fertigstellung und Designrichtlinien

Im SLS-Verfahren gedruckte 3D-Teile sind stabil, funktional und können strenge Toleranzen einhalten. Trotz dieser Vorteile weisen SLS-3D-gedruckte Teile raue, körnige Oberflächen auf. Daher ist die Nachbearbeitung von SLS-Teilen ein wichtiger Schritt, um sicherzustellen, dass Ihr Teil die bestmögliche Oberfläche aufweist.

Zusätzlich zu den Überlegungen zur Nachbearbeitung gibt es einige SLS-3D-Druck-Designrichtlinien, die Sie für Ihr Teil beachten müssen. In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die verschiedenen Optionen für die SLS-Nachbearbeitung und die wichtigsten Designrichtlinien für Ihre SLS-3D-Druckteile.

Standard-Oberfläche

Für eine standardmäßige SLS-3D-Druckoberfläche ist Luftdruck erforderlich, um das Pulver vom Teil zu entfernen. Das restliche Pulver, das an der Oberfläche des Teils haften bleibt, wird durch Kunststoffperlenstrahlen entfernt. Das Ergebnis ist eine körnige, matte Oberfläche, die der Rauheit von Schleifpapier mittlerer Körnung ähnelt.

Standard-SLS-Oberflächen bieten eine genaue Gesamtgeometrie des geplanten Designs. Darüber hinaus sind Standardoberflächen kostengünstiger, da keine zusätzlichen SLS-Verfahren für den 3D-Druck verwendet werden. Trotz dieser Vorteile bieten Standardoberflächen nur begrenzte Farboptionen, da die Farbe des Pulvers die Farbe bestimmt.

Getrommelte Medien

Wenn eine Standardoberfläche für die vorgesehene Anwendung Ihres Teils zu rau ist, können Sie sich für das Polieren mit einem Medientrommler entscheiden. Dabei werden kleine Keramikspäne verwendet, die gegen die Oberfläche des Teils vibrieren und die Rauheit vorsichtig entfernen, so dass die Oberfläche ein glattes Finish erhält. Sie sollten sich darüber im Klaren sein, dass sich die Abmessungen Ihres Teils durch das Trommeln leicht verändern und scharfe Kanten abgerundet werden. Aus diesen Gründen sollten Teile mit komplizierten, feinen Details möglicherweise nicht im Trommelverfahren bearbeitet werden.

Einfärben

Die kostengünstigste und schnellste Methode, SLS-3D-gedruckten Teilen Farbe zu verleihen, ist ein Färbeverfahren in der Nachbearbeitung. Mit SLS gedruckte 3D-Teile sind recht porös und eignen sich daher gut zum Einfärben. Beim Färben stehen viele verschiedene Farben zur Auswahl, und es können mehrere Teile gleichzeitig gefärbt werden. Im Gegensatz zum Trommeln hat das Färben keinen Einfluss auf die Abmessungen Ihres SLS-3D-Druckteils.

Das Teil wird während des Färbevorgangs in ein Farbbad getaucht, wodurch schwer zugängliche Stellen auf Teilen mit komplexer Geometrie hervorragend abgedeckt werden. Obwohl das Färben eine hervorragende Abdeckung bietet, ist es wichtig zu wissen, dass der Farbstoff normalerweise nur bis zu einer Tiefe von etwa 0,5 mm eindringt. Das bedeutet, dass Verschleiß und Abnutzung im Laufe der Zeit die Farbstofffarbe auf der Oberfläche des Teils erodieren können, so dass die Farbe des ursprünglich gedruckten Pulvers wieder zum Vorschein kommt.

Sprühfarbe und Lack

Eine weitere Möglichkeit der Nachbearbeitung von SLS-Teilen ist das Auftragen von Lacken und Sprühfarbe. Mit verschiedenen Lacken, Klarlacken und Farben lässt sich eine Vielzahl unterschiedlicher Oberflächen für funktionale und ästhetische Zwecke herstellen. Mit Lacken lassen sich metallisch glänzende oder hochglänzende Teile herstellen. Diese Lacke erhöhen die Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung und Verschleiß sowie die Haltbarkeit und Wasserdichtigkeit der Oberfläche. Obwohl Sprühfarben und Lacke viele Vorteile haben, muss man sich darüber im Klaren sein, dass diese Verfahren im Vergleich zum Färben weniger effizient sind und sich auf die Abmessungen des Teils auswirken.

Wasserdichte Beschichtungen

Für SLS-3D-gedruckte Teile, die eine höhere Wasserdichtigkeit erfordern, können verschiedene Beschichtungen erforderlich sein. Silikon- und Vinylacrylatbeschichtungen bieten beispielsweise eine hervorragende Wasserdichtigkeit, um Ihre Teile zu schützen. Andererseits ist Polyurethan (PU) als wasserdichte Beschichtung für SLS-Teile unwirksam. Ähnlich wie bei Sprühfarben und Lacken beeinträchtigen wasserdichte Beschichtungen die Abmessungen Ihres Teils.

Metallbeschichtungen

Wenn es um Beschichtungen in der Nachbearbeitung geht, sind auch Metallbeschichtungen eine Option für Ihre SLS-3D-Druckteile. Metallbeschichtungen können in Form von rostfreiem Stahl, Kupfer, Nickel, Gold und Chrom auftreten. Diese Metallbeschichtungen erhöhen die Festigkeit des Teils und können das Teil auch elektrisch leitfähig machen. Metallbeschichtungen sind für viele Teile aus ästhetischer Sicht wünschenswert. Trotz der Vorteile von Metallbeschichtungen erhöhen sie die Produktionskosten und die Vorlaufzeit für Ihr Projekt.

Wanddicke

Die Dicke der Wände Ihres Teils ist ein entscheidender Faktor, den Sie bei der Planung Ihres Designs berücksichtigen müssen. Die Wände müssen dick genug sein, um sicherzustellen, dass Ihr Teil während des SLS-3D-Druckverfahrens oder im Feld während der normalen Funktion nicht zusammenbricht. Für die meisten SLS-3D-gedruckten Teile muss die Wandstärke mindestens 0,7 mm (für PA 12) bis 2,0 mm (für kohlenstoffgefülltes Polyamid) betragen. In einigen Fällen, wenn eine Stützstruktur verwendet wird, ist es möglich, Wandstärken von nur 0,6 mm zu erreichen.

Größe der Löcher

Im Gegensatz zur subtraktiven Fertigung werden beim SLS-3D-Druck die Löcher bereits beim Druck des Teils gedruckt, anstatt sie erst nach dem Druck zu bohren. Dies ist zwar ein wesentlicher Vorteil des SLS-3D-Drucks, aber es ist wichtig zu beachten, dass die Löcher einen Durchmesser von mindestens 1,5 mm haben müssen. Wenn die Löcher mindestens diese Größe haben, wird sichergestellt, dass überschüssiges Pulver nicht in den Löchern stecken bleibt.

Größe der Teile

Beim SLS-3D-Druck beträgt die maximale Teilegröße 340 mm × 340 mm × 605 mm. Am anderen Ende des Spektrums liegt die empfohlene Mindestgröße für Merkmale bei 0,75 mm.

Tolerierung

Der Grad der Maßhaltigkeit hängt von dem verwendeten SLS-3D-Drucker und der Größe des gedruckten Teils ab. Der SLS-3D-Druck ist in der Lage, mit einem hohen Maß an Genauigkeit zu drucken. Auch wenn der SLS-3D-Druck hochpräzise ist, ist es wichtig, die Toleranzen auf die kritischsten Stellen des Teils zu beschränken, einschließlich der Bereiche für Gegenstücke. Wenn zu viele Toleranzen verwendet werden, wird das SLS-Verfahren weniger effizient.

Hohlraumbildung

Eine der interessantesten Eigenschaften von SLS-3D-gedruckten Teilen ist, dass sie ausgehöhlt werden können, um das Gewicht zu reduzieren und Materialkosten zu sparen. Für die ausgehöhlten Bereiche Ihres Designs müssen Fluchtlöcher vorgesehen werden, damit Sie überschüssiges Pulver aus den ausgehöhlten Bereichen entfernen können.

Zusammenbau von ineinandergreifenden Teilen

Ein weiterer wünschenswerter Aspekt des SLS-3D-Drucks ist die Möglichkeit, ineinander greifende und bewegliche Teile in einem Arbeitsgang zu drucken. Das bedeutet, dass es nicht notwendig ist, einzelne Teile zu drucken, bevor sie zusammengebaut werden können. Wenn Sie ineinander greifende Teile entwerfen, sollten Sie einen Mindestabstand von mindestens 0,5 mm einhalten.