Отпечатани на място панти и подвижни възли от SLS найлон

Защо SLS е създаден за print-in-place

При печата с филамент и смола всеки надвес се нуждае от поддръжка, а поддръжките вътре в пантата са почти невъзможни за премахване. При SLS детайлът расте в легло от PA 12 прах. Прахът, който не е разтопен, остава свободен около детайла и го носи, така че принтерът може да произвежда затворени контури, взаимно свързани звена и щифтове в шарнири без никаква поддръжка. След отпечатването свободният прах се отстранява и механизмът се движи.

Типичните print-in-place детайли са панти и капаци на панти, вериги и кабелни водачи, сферични шарнири и съчленени пръсти за грипери, въртящи се копчета и циферблати, непадащи винтове и щипки, както и демонстрационни модели с движещи се части. Практическата полза: никакво сглобяване, никакви малки части за губене и механизъм, който е готов при пристигането си.

Двете правила: луфт и отвеждане на праха

Правило 1: поне 0,5 mm луфт

По време на принтиране, праховите зърна до разтопената повърхност частично се топят и залепват за нея. Ако две движещи се повърхности са твърде близо, зърната между тях се свързват и с двете, и съединението се слива. Луфт от поне 0,5 mm между всички движещи се повърхности е нашата начална насока за лазерно синтерован PA 12. По-големите детайли и дългите, тесни луфтове се нуждаят от повече.

Това са отправни точки, а не гаранции. За критичен механизъм първо отпечатайте малка тестова версия; с моменталната цена един тест струва малко.

Правило 2: прахът трябва да може да излезе

Всяка междина е пълна с прах, когато детайлът напусне принтера. Почистването на праха и бластирането със стъклени перли го премахват, но само ако може да достигне до външната страна. Междина, която е отворена в двата края, се почиства лесно. Затворен джоб или дълъг сляп канал задържа праха си, а съединение, пълно с уплътнен прах, не се движи.

• Отворете всяко съединение към външната страна поне от едната страна, по-добре от двете.
• Избягвайте слепи отвори около щифтовете; оставете каналът на щифта да преминава изцяло.
• Добавете отвори за изтичане към затворените обеми; калкулаторът открива затворени кухини, когато качите модела.
• Поддържайте междините къси и прави, където можете.

Проектиране на print-in-place панта

Една print-in-place панта се състои от шарнири на двете половини и щифт, който принадлежи на едната половина и преминава през другата. Няколко детайла правят разликата между панта, която се движи от първия опит, и такава, която трябва да бъде освободена със сила:

• Скосете или направете конусовидни краищата на щифта, така че щифтът да бъде захванат, но междината да остане отворена в краищата.
• Поддържайте междината равномерна около щифта и между лицата на шарнирите.
• Осигурете достатъчен диаметър на щифта, за да понесе натоварването; тънките щифтове от найлон се огъват. Ако пантата е натоварена, обмислете вместо това отвор за метален щифт.
• Добавете ъглов ограничител, ако капакът не трябва да се превърта.
• Избягвайте контактни площи, които са големи и плоски; те се нуждаят от по-голям луфт в сравнение с малките цилиндрични.

Отпечатаната на място (print-in-place) панта не зависи от огъването на материала, така че обикновено издържа много по-дълго от жива панта от SLS найлон. Цената за това е известна хлабина и повече пространство за съчлененията.

Вериги, сферични шарнири и други механизми

Вериги и кабелни водачи

Взаимосвързаните звена са класически пример за възможностите на SLS. Всяко звено се нуждае от 0,5 mm разстояние до съседите си от всички страни, и всяко звено трябва да е достатъчно отворено, за да може прахът да изпадне.

Сферични шарнири

Сфера в гнездо е най-трудният случай, защото сферичната междина задържа прах. Отворете гнездото щедро, добавете прорези и започнете с по-голяма междина, отколкото при панта. Ако шарнирът трябва да задържа позиция чрез триене, тествайте го: триенето след почистването на праха е трудно да се предвиди.

Въртящи се части и циферблати

Копче, захванато на вал, работи добре, ако валът има рамо или конус, за да държи копчето, и междината остава отворена отвън. За усещане за фиксиране, добавете малко гъвкаво езиче, вместо да разчитате на стегната сглобка.

Ориентация и точност

Подготовката за печат избира ориентацията за цялата задача за печат, а движещите се части работят във всякаква ориентация, стига да се спазват междините. Слоевете са с дебелина около една десета от милиметъра (EOS посочва 0,12 mm за процеса PA 2200), така че извитите повърхности показват фини стъпала, които леко увеличават триенето. Общият толеранс, по който проектираме, е ±0,3 % с долна граница от ±0,3 mm; повече в SLS толеранси и хлабини.

След отпечатване: почистване на праха, бластиране, боядисване

Нашите детайли се почистват от праха, след което се бластират със стъклени перли и се полират в DyeMansion Powershot DUAL, което е включено в цената. Бластирането почиства междините и изглажда контактните повърхности; според DyeMansion, процесът уплътнява повърхността без да отнема материал, така че проектираната междина остава такава, каквато е. Раздвижването на механизма няколко пъти след доставката го освобождава напълно. Ако изберете цвят, боядисването с течни бои TCN оцветява повърхностния слой без да добавя покритие, така че не затваря междините. Прочетете повече за стъпките в SLS последваща обработка и повърхностно покритие.

Списък за проверка

• Най-малко 0,5 mm междина между всички движещи се повърхности.
• Всяка междина и кухина да е отворена навън; без глухи отвори за щифтове.
• Краищата на щифта са скосени или конусовидни, така че щифтът да бъде захванат.
• Ъглови ограничители там, където въртенето трябва да бъде ограничено.
• Носещи панти: по-дебел щифт или отвор за метален щифт.
• Качено като един модел; проверете предупреждението за кухини в калкулатора.
• Критичен механизъм: първо малка тестова версия.

За механизми, които носят товар, изискват определено усещане или са част от продукт, специалистите от prototype.builders могат да прегледат с вас целта на дизайна.

Често задавани въпроси

Какво означава print-in-place?

Механизъм като панта, верига или сферична става се принтира вече сглобен, с малка междина между движещите се части. След принтирането свободният прах се отстранява от междината и частите се движат свободно без никакво сглобяване.

От каква междина се нуждаят print-in-place частите при SLS?

Използвайте междина от поне 0,5 mm между движещите се повърхности. По-малките междини носят риск от сливане на частите, тъй като прахът до горещите повърхности частично се спича и залепва.

Защо SLS е подходящ за print-in-place части?

Неразтопеният прах поддържа частите по време на принтиране, така че не се налага премахване на поддържащи структури от вътрешността на сглобката. Всякаква ориентация и всякаква вложена геометрия са възможни, стига прахът да може да излезе.

Може ли уловеният прах да остане вътре в сглобката?

Да, ако сглобката е затворена. Свободният прах трябва да може да напусне всяка междина и кухина. Отворете сглобката навън, избягвайте дълги глухи канали и добавете отвори за изтичане към затворените обеми. Калкулаторът открива затворени кухини, когато качите модела.

Ще има ли луфт print-in-place пантата?

Да, малко. Разстоянието, необходимо за разделяне на частите по време на печат, се превръща в луфт след почистването на праха. Там, където луфтът е от значение, проектирайте отделен щифт или втулка, или поискайте съдействие за дизайна.

Трябва ли да качвам отделни файлове за движещите се части?

Не. Сглобката за печат на място се качва като един модел. Калкулаторът проверява дали се побира в камерата от 200 × 250 × 330 mm и изчислява цената му като за един детайл.