Duté díly, otvory pro vysypání prášku a uzavřený prášek v SLS

Proč jsou uzavřené dutiny v SLS problém

Během tisku se celá komora vrstvu po vrstvě plní práškem PA 12 a laser spéká pouze průřezy dílů. Vše ostatní zůstává jako sypký prášek: kolem dílu a uvnitř každé dutiny. Po tisku se sypký prášek odstraní odprášením a tryskáním skleněnými kuličkami. To funguje pouze tam, odkud se prášek může dostat ven. Dutina, která je ze všech stran uzavřená, si svůj prášek trvale ponechá:

• díl je těžší, než bylo navrženo,
• sypký prášek může chrastit nebo později unikat prasklinou,
• díl se může chovat jinak při vibracích nebo v teple,
• a neexistuje způsob, jak zkontrolovat nebo vyčistit vnitřek.

Co kalkulačka kontroluje

Když nahrajete model, analýza ve vašem prohlížeči hledá uzavřené dutiny, včetně vnitřních skořepin, které uzavírají prázdné prostory. Pokud najde uzavřené vnitřní buňky, zobrazí červené varování: prášek z nich nelze odstranit. Typickými příčinami jsou díly exportované ze slicerů pro tisk z filamentu s uzavřenou výplní a plné modely s vnitřní dutinou pro úsporu hmotnosti. Kontrola návrhu pak nabízí tři možnosti, jak postupovat:

1. upravit návrh pro SLS (únikové otvory, otevřená mřížka, plné stěny), což pro vás mohou udělat specialisté z prototype.builders,
2. vytisknout jej tak, jak byl navržen, pomocí technologie filamentu z jiného materiálu než PA 12,
3. přidat únikové otvory sami a nahrát znovu: alespoň dva na každou uzavřenou buňku, každý o velikosti alespoň 5 mm.

Náhled ocení díl s uzavřenými dutinami jako plný. Kalkulačka také upozorňuje na tenké stěny: plné oblasti tenčí než přibližně 0,8 mm se nemusí vytisknout spolehlivě.

Jak správně vytvořit dutý díl

Otvory lze následně ucpat, pokud záleží na vzhledu, například zalisovanou zátkou nebo krytkou; navrhněte pro ni malé sedlo.

Mřížky a vnitřní struktury

SLS dokáže tisknout mřížky a vnitřní struktury podobné gyroidu bez podpor. Podmínkou je, aby byla struktura otevřená ven, aby mohl prášek odejít. Mřížka za uzavřeným pláštěm je typickým návrhem pro tisk z filamentu a potřebuje únikové otvory nebo otevřenou skořepinu. Velmi jemné mřížky se obtížně čistí; udržujte otvory a pruty dostatečně velkorysé pro odprášení a tryskání.

Kdy odlehčení dutinou šetří peníze

Cena dílu z SLS závisí hlavně na objemu spečeného materiálu, prostoru, který díl zabírá v komoře, a na povrchové úpravě. Odlehčení dutinou silného dílu snižuje objem spečeného materiálu, někdy i dramaticky. Plný blok o rozměrech 80 × 80 × 80 mm a stejný blok odlehčený dutinou na stěny o tloušťce 2 mm zabírají v komoře stejný prostor, ale ten dutý spotřebuje jen zlomek materiálu. Průvodce Cena 3D tisku SLS vysvětluje faktory ovlivňující cenu; kalkulačka ukáže efekt okamžitě, když nahrajete obě verze.

Kdy je plný díl lepší volbou

• Malé díly: pod několik centimetrů ponechávají stěny a otvory jen málo prostoru k odlehčení dutinou.
• Vysoce namáhané oblasti: ponechte materiál tam, kudy prochází zatížení, a použijte raději žebra než tenkou skořepinu.
• Díly, které musí být utěsněné nebo čištěné: únikové otvory a vnitřní povrchy přidávají místa pro nečistoty a vlhkost.
• Přesné silné sekce někdy těží z toho, že jsou duté: silné plné oblasti se při chladnutí více smršťují, takže skořepina s žebry může být přesnější než plný blok.

Přesnost a smrštění jsou popsány v SLS tolerancích a vůlích; obecná pravidla pro stěny a prvky v SLS pravidlech pro navrhování.

Mezery a pohyblivé díly jsou také dutiny

Stejná logika platí pro spoje tištěné vcelku: mezera mezi čepem a jeho kloubem je po tisku plná prášku a musí být otevřená ven. Pravidla pro panty, řetězy a kulové čepy jsou v pantech a pohyblivých sestavách tištěných vcelku.

Hmotnost a vyvážení

Odlehčení dutinou také snižuje hmotnost, což je důležité pro ruční zařízení, díly dronů a pohyblivé části strojů. PA 12 je ve srovnání s kovy již tak lehký a dutý díl s žebry může být ještě lehčí. Pamatujte, že únikové otvory a vnitřní žebra posouvají těžiště; u vyvážených rotujících dílů umístěte otvory symetricky.

Kontrolní seznam

• Žádné uzavřené dutiny, nebo alespoň dva únikové otvory o velikosti minimálně 5 mm na každou dutinu.
• Únikové otvory na opačných koncích, na površích, na kterých nezáleží.
• Rovnoměrné stěny, typicky 1,5 až 3 mm; nic tenčího než asi 0,8 mm.
• Vnitřní mřížky otevřené ven.
• Žádná výplň exportovaná ze sliceru pro filament.
• Po nahrání zkontrolujte varování ohledně dutin a tenkých stěn v kalkulačce.

Časté dotazy

Co je to uvězněný prášek u SLS?

Nespékaný prášek, který je uzavřen v uzavřené dutině dílu. Nelze jej po tisku odstranit, přidává hmotnost a způsobuje, že se díl chová jinak, než bylo navrženo. Kalkulačka vás při nahrání modelu upozorní na uzavřené dutiny.

Kolik únikových otvorů potřebuje dutý SLS díl?

Kontrola návrhu v kalkulačce doporučuje alespoň dva únikové otvory na každou uzavřenou buňku, každý o velikosti minimálně 5 mm. Dva otvory propouštějí vzduch dovnitř, zatímco prášek vytéká ven; více otvorů a větší otvory usnadňují odstraňování prášku u velkých nebo složitých dutin.

Zlevní odlehčení dutinou SLS dílu jeho výrobu?

Často ano, protože cena závisí hlavně na objemu spékaného materiálu. Dutý díl se stěnami o tloušťce několika milimetrů spotřebuje mnohem méně materiálu než plný blok. Prostor, který díl zabírá v komoře, se nemění.

Mohu vytisknout díl s vnitřní mřížkou?

Ano, pokud je mřížka otevřená, aby mohl prášek vytékat. Mřížka uvnitř uzavřené skořepiny zachycuje prášek a je typická pro návrhy vytvořené pro tisk z filamentu; přidejte únikové otvory nebo skořepinu otevřete.

Proč kalkulačka říká, že můj díl vypadá jako navržený pro FDM?

Slicery pro filament vyplňují díly uzavřenými vnitřními buňkami (výplní). U SLS takové buňky zachycují prášek. Kalkulačka je označí a nabídne možnosti: upravte návrh, přidejte únikové otvory, nebo jej vytiskněte tak, jak je navržen, pomocí jiné technologie.

Je dutý díl slabší?

Dutý díl s rozumnými stěnami může být tuhý a pevný, zejména s vnitřními žebry. Pro díly pod vysokým zatížením jsou lepší volbou plné sekce nebo žebra v místech, kudy prochází zatížení.