Vodotěsné 3D tištěné díly: co SLS PA 12 zvládne a co ne

Krátká odpověď

Díly z SLS PA 12 nejsou automaticky vodotěsné. Sintrovaný nylon má mírně porézní strukturu a tenké stěny mohou propouštět vodu, zejména pod tlakem. Silnější stěny, pečlivý návrh a těsnění výsledek výrazně zlepšují, ale těsnost je nutné otestovat na skutečném dílu. Díly tiskneme, tryskáme, leštíme a volitelně barvíme; neprovádíme jejich utěsňování a necertifikujeme stupně krytí IP.

Proč mohou sintrované díly protékat

Při laserovém sintrování jsou zrna prášku roztavena, ale nejsou stlačena k sobě jako při vstřikování. Výsledkem je hutný díl s malým podílem jemných pórů a povrchem, který je matný a mírně zrnitý. Zda voda projde, závisí na:

• Tloušťka stěny: tenká stěna nabízí krátkou cestu skrz póry; u silnější stěny je mnohem pravděpodobnější, že vodu zadrží.
• Tlak: stříkající vodě a dešti se brání mnohem snáze než vodě pod tlakem nebo dlouhodobému ponoření.
• Čas a kapalina: jiné kapaliny se mohou chovat jinak než voda a stěna, která je po několika minutách suchá, může po několika dnech vykazovat vlhkost.
• Spoje: většina netěsností v krytech pochází ze spoje mezi víkem a základnou, kabelových průchodek a šroubů, nikoli ze samotné stěny.

Samotný materiál absorbuje málo vody. Společnost EOS uvádí nasákavost 0,52 % při 23 °C a 50% relativní vlhkosti pro PA 2200, prášek, ze kterého tiskneme, což je na nylon nízká hodnota; viz Tepelná, chemická a UV odolnost PA 12.

Co pomáhá: pravidla pro navrhování

• Silnější stěny tam, kde se zadržuje voda. Tenké stěny blízko limitu 0,8 mm (kalkulátor pod ním varuje) mají nejmenší pravděpodobnost, že budou těsné. Stěny, které musí zadržet vodu, by měly být zřetelně silnější než 1,5 až 3 mm používané pro běžné kryty.
• Rovnoměrné stěny, žádné náhlé skoky. Rovnoměrné stěny chladnou rovnoměrně a zabraňují vzniku slabých míst; zaoblujte vnitřní rohy.
• Málo spojů. SLS dokáže vytisknout kanál nebo nádobu v jednom kuse, bez lepených nebo svařovaných švů. Využijte toho.
• Navrhujte s ohledem na těsnění. Plánujte plochá těsnění, O-kroužky nebo těsnicí hmoty od samého začátku, místo abyste spoléhali pouze na vytištěnou stěnu.
• Únikové otvory: duté díly potřebují alespoň dva únikové otvory o velikosti minimálně 5 mm na každou uzavřenou dutinu pro uvolnění prášku. Umístěte je tam, kde je lze následně ucpat nebo utěsnit, pokud musí být díl uzavřen. Viz duté díly a únikové otvory.

Těsnění, plochá těsnění a O-kroužky

U krytů je spoj obvykle kritickou částí. Pero a drážka s měkkým těsněním nebo drážka pro O-kroužek fungují u tištěných dílů, pokud jsou těsnicí plochy navrženy pečlivě:

• Vytištěný povrch je matný a mírně zrnitý. Měkká, silná plochá těsnění a pěnová těsnění si s ním poradí lépe než tenké O-kroužky.
• Tam, kde musí O-kroužek spolehlivě těsnit, zvažte po tisku zarovnání nebo povrchovou úpravu těsnicí plochy, případně její utěsnění.
• Upínejte rovnoměrně pomocí dostatečného počtu šroubů; použijte kovové závitové vložky, aby si šrouby udržely své předpětí.
• Kabelové vstupy vyžadují řádné kabelové průchodky, nejen těsný otvor.

Více o navrhování krytů v 3D tištěné kryty.

Utěsnění materiálu: možnosti, které nenabízíme

Několik dodatečných úprav může uzavřít póry sintrovaných dílů, například impregnace, infiltrace pryskyřicemi, povlakování nebo chemické vyhlazování parami. Žádnou z nich nenabízíme. Naší povrchovou úpravou je tryskání skleněnými kuličkami a leštění v zařízení DyeMansion Powershot DUAL, které je zahrnuto u každého dílu, a volitelné barvení tekutými barvami TCN. Leštění činí povrch rovnoměrnějším a barvení obarví povrchovou vrstvu, ale ani jeden z těchto kroků díl neutěsní. Pokud potřebujete utěsněný povrch, může díly po dodání ošetřit specialista; zeptejte se ho na kompatibilitu s barveným PA 12. Více v Vysvětlení následného zpracování SLS.

Stupně krytí IP a tlak

Stupeň krytí IP popisuje hotový, sestavený produkt a prokazuje se testováním tohoto produktu. Tištěný kryt může být součástí produktu, který dosáhne určitého stupně krytí, ale tento stupeň závisí na celkovém návrhu, těsnění a montáži. Netestujeme ani necertifikujeme stupně krytí IP. U dílů pod tlakem, jako jsou rozdělovače kapalin nebo tlakové nádoby, proveďte důkladné testování, zvažte těsnicí úpravy nebo zvolte jiný proces.

Jak otestovat tištěný díl

• Test naplněním: naplňte díl vodou, uzavřete jej a nechte stát po dobu, po kterou musí vodu zadržet; zkontrolujte vnějšek suchým papírem.
• Test ponořením: u krytů ponořte uzavřenou sestavu a následně zkontrolujte, zda uvnitř není vlhkost.
• Tlaková zkouška: aplikujte skutečný tlak s určitou rezervou a sledujte, zda se neobjeví kapky nebo bubliny.
• Opakujte se skutečnou kapalinou a teplotou, nejen se studenou vodou.

Nejprve si objednejte jeden nebo dva zkušební díly; v SLS prochází každý díl objednávky stejnou tiskovou úlohou a povrchovou úpravou, takže pozdější díly se chovají stejně.

Typické aplikace a co očekávat

Pokud váš projekt závisí na těsnosti a vyžaduje inženýring a testování, specialisté z prototype.builders vám mohou pomoci s návrhem a prototypy.

Časté dotazy

Jsou SLS 3D tištěné díly vodotěsné?

Ne automaticky. Sintrovaný PA 12 má mírně porézní strukturu, takže tenké stěny mohou propouštět vodu, zejména pod tlakem. Pro těsné díly jsou zapotřebí silnější stěny, těsnění a testování na reálném dílu.

Utěsňujete nebo lakujete SLS díly, aby byly vodotěsné?

Ne. Každý díl tryskáme a leštíme a nabízíme volitelné barvení; žádný z těchto kroků díl neutěsní. Impregnaci, infiltraci, lakování nebo vyhlazování parami by musel provést specialista až po dodání.

Může 3D tištěný kryt dosáhnout stupně krytí IP?

Tištěný kryt může být součástí produktu, který dosáhne určitého stupně krytí, ale stupeň krytí IP je vlastností hotového, sestaveného produktu a musí být testován na něm. My stupně krytí IP netestujeme ani necertifikujeme.

Jaká tloušťka stěny zajistí, že bude SLS díl vodotěsný?

Neexistuje žádná tloušťka, která by to zaručila. Silnější stěny udrží vodu s mnohem větší pravděpodobností než ty tenké; stěny, které musí zadržet vodu, by měly být zřetelně silnější než 1,5 až 3 mm u běžných krytů a díl musí být otestován.

Absorbuje PA 12 vodu?

Málo. EOS uvádí absorpci vody 0,52 % při 23 °C a 50% relativní vlhkosti pro PA 2200, což je na nylon nízká hodnota, takže si díly zachovávají své rozměry i ve vlhkých podmínkách.

Mohou O-kroužky těsnit proti tištěnému povrchu?

Někdy ano, ale matný, mírně zrnitý povrch to ztěžuje. Měkká a silná těsnění si s tím poradí lépe; pro spolehlivé utěsnění O-kroužkem po tisku upravte nebo utěsněte těsnicí plochu a sestavu otestujte.