Impresión 3D en la automoción: Prototipos, clips, soportes y fijaciones en nylon SLS

Dónde encaja el SLS en el trabajo de automoción

La propia EOS enumera las piezas de repuesto, como soportes o cubiertas, por ejemplo en la industria de la automoción, como una aplicación típica de su polvo PA 2200, el material que imprimimos. En la práctica, el SLS se utiliza en tres fases de un proyecto de vehículo:

• Desarrollo: prototipos funcionales que se instalan, prueban y modifican antes de encargar las herramientas.
• Soporte de producción: fijaciones, calibres, plantillas de perforación y ayudas de ensamblaje para la línea o el taller.
• Series pequeñas: piezas para vehículos especiales, conversiones, flotas de prototipos y piezas de repuesto en cantidades donde un molde no resulta rentable.

Aplicaciones típicas en automoción

Para fijaciones y plantillas, consulte plantillas de perforación, guías y fijaciones impresas en 3D; para carcasas, consulte carcasas impresas en 3D.

Propiedades que importan en un vehículo

Resistencia y tenacidad

Para PA 2200, EOS indica una resistencia a la tracción de 48 MPa dentro de las capas y 42 MPa a través de ellas, y un alargamiento a la rotura del 18 % y 4 %. Esa tenacidad es la razón por la que los clips y los encajes a presión funcionan en PA 12. Oriente los elementos de flexión de modo que la tensión se sitúe dentro de las capas; más detalles en uniones a presión en SLS PA 12 y qué tan resistente es el nailon SLS.

Aceites, combustibles y otros fluidos

El PA 12 generalmente resiste bien los aceites, grasas, combustibles e hidrocarburos, lo cual es una de las razones por las que es común en el desarrollo automotriz. Los ácidos fuertes y los agentes oxidantes no son adecuados. Compruebe el fluido específico, la temperatura y el tiempo de exposición para su aplicación.

Temperatura

Para PA 2200, EOS indica una temperatura de deflexión térmica de 64 °C a 1.80 MPa y 157 °C a 0.45 MPa, y un punto de fusión de 176 °C. La rigidez disminuye a medida que aumenta la temperatura. El interior de un coche aparcado al sol y el compartimento del motor pueden calentarse mucho más que un taller, por lo que las piezas sometidas a carga en zonas cálidas deben diseñarse con margen y probarse in situ. Las piezas cerca del escape u otros componentes calientes no son adecuadas para PA 12.

Inflamabilidad

EOS clasifica el PA 2200 como UL 94 HB a 0.5, 1.6 y 3.2 mm. Los interiores de los vehículos suelen tener sus propios requisitos de inflamabilidad, que deben comprobarse en la pieza terminada. No probamos ni certificamos piezas según los estándares automotrices.

Para qué no sirve el nailon SLS

• Piezas relevantes para la seguridad: cualquier elemento en los sistemas de frenado, dirección, retención o la estructura del vehículo.
• Zonas calientes: piezas cerca del escape, turbocompresor u otros componentes que funcionan muy por encima de los valores de deflexión térmica.
• Piezas que necesitan homologación: si una pieza puede instalarse en un vehículo de carretera es responsabilidad de quien la diseña y la monta. Nosotros imprimimos según su modelo y no emitimos homologaciones.
• Superficies visibles de clase A: las piezas SLS tienen una superficie mate y ligeramente granulada; una superficie de acabado brillante o con un color exactamente igual requiere otro proceso.

Consejos de diseño para piezas de automoción

• Clips y encajes a presión: mantenga la tensión moderada, redondee la base de cada gancho y pruebe el clip en la pieza de acoplamiento real.
• Soportes: utilice nervaduras en lugar de secciones macizas, redondee las esquinas interiores y utilice insertos metálicos para los tornillos que se aprietan a menudo o soportan vibraciones.
• Ajustes a piezas existentes: nuestra directriz de diseño es de ±0.3 % con un límite inferior de ±0.3 mm. Deje holgura donde la pieza se une a la chapa o al revestimiento, y compruebe con el vehículo real. Más información en Tolerancias y holguras de SLS.
• Paredes y cavidades: la calculadora advierte sobre paredes inferiores a unos 0.8 mm y espera al menos dos orificios de escape de al menos 5 mm por cada cavidad cerrada.
• Tamaño: nuestra cámara es de 200 × 250 × 330 mm; las piezas más largas se dividen y se unen.

Color y acabado

Cada pieza se somete a un granallado con perlas de vidrio y se pule en una DyeMansion Powershot DUAL, incluido en el precio. El negro, la elección habitual para piezas del interior y del compartimento del motor, y el naranja están en stock con el plazo de entrega normal. Los 61 colores del catálogo de colores se pueden elegir en la calculadora con un precio instantáneo; los colores que no están en stock tardan aproximadamente un mes más en entregarse. El tinte penetra en la capa superficial en lugar de recubrirla, pero una pieza SLS teñida es mate y no coincidirá exactamente con el color de un revestimiento moldeado.

Del prototipo a la pequeña serie

Un camino típico: imprima una o dos piezas, instálelas, ajuste las holguras y la fuerza de los clips, y luego pida la serie. Debido a que cada pieza de un pedido pasa por el mismo trabajo de impresión y acabado, las piezas son consistentes. Las variantes, como las versiones izquierda y derecha o los soportes para diferentes años de modelo, no necesitan herramientas y se pueden pedir juntas. Cuando los volúmenes crecen a miles, compare con el moldeo por inyección: consulte SLS frente a moldeo por inyección. Para proyectos de desarrollo que necesitan trabajo de diseño y pruebas, los especialistas de prototype.builders pueden ayudarle.

Preguntas frecuentes

¿Se utiliza el SLS PA 12 en la industria automotriz?

Sí. EOS enumera las piezas de repuesto, como soportes o cubiertas en la industria automotriz, como una aplicación típica del PA 2200. El SLS se utiliza ampliamente para prototipos funcionales, fijaciones, ayudas de montaje y pequeñas series de piezas de plástico.

¿Se pueden utilizar piezas de nailon impresas en 3D en el compartimento del motor?

Solo con precaución. EOS indica una temperatura de deflexión térmica de 64 °C a 1.80 MPa y 157 °C a 0.45 MPa para PA 2200. Las piezas con carga ligera alejadas de componentes calientes pueden funcionar; las piezas cerca del escape o del turbocompresor no. Pruébelas in situ.

¿Es el PA 12 resistente al aceite y al combustible?

El PA 12 generalmente resiste bien los aceites, grasas, combustibles e hidrocarburos. Los ácidos fuertes y los agentes oxidantes no son adecuados. Compruebe el fluido específico, la temperatura y la exposición para su aplicación.

¿Puedo imprimir piezas de repuesto para mi coche?

Las piezas de plástico no relacionadas con la seguridad, como clips, cubiertas, soportes y piezas de revestimiento, son candidatas comunes. Si una pieza puede instalarse en un vehículo de carretera es responsabilidad de quien la diseña y la monta; las piezas relevantes para la seguridad no son adecuadas para el nailon impreso.

¿Están certificadas las piezas SLS según los estándares automotrices?

No. EOS clasifica el PA 2200 como UL 94 HB a 0.5, 1.6 y 3.2 mm, pero los requisitos específicos del vehículo deben probarse en la pieza terminada. No probamos ni certificamos piezas según los estándares automotrices.

¿Pueden las piezas impresas coincidir con el color del interior de mi coche?

El negro y el naranja están en stock, y se pueden elegir 61 colores en la calculadora. Las piezas SLS teñidas son mate y ligeramente granuladas, por lo que no coincidirán exactamente con una superficie de revestimiento moldeada.