Fleksibilne šarke u SLS najlonu: Što funkcionira, a što ne

Kratak odgovor

Živi zglobovi mogu se printati u SLS PA 12, ali tretirajte ih kao zglobove s ograničenim brojem ciklusa: poklopci koji se povremeno otvaraju, jezičci koji se savijaju jednom tijekom montaže, fleksibilne kopče i držači kabela. Ako se zglob mora otvarati i zatvarati cijeli dan godinama, lijevani polipropilenski dio ili mehanički zglob sa zatikom je bolje rješenje.

Zašto PA 12 nije polipropilen

Polipropilen je poznat po fleksibilnim zglobovima (living hinges) jer kalupljenje usmjerava njegove polimerne lance preko zgloba, što tanku traku čini iznimno otpornom na opetovano savijanje. Lasersko sinteriranje ne usmjerava materijal na taj način. Sinterirani dio izgrađen je od stopljenih zrnaca praha, sloj po sloj, i ima blago poroznu površinu. To daje SLS najlonu njegovu čvrstoću i žilavost za nosače i kućišta, ali manji vijek trajanja pri zamoru u tankoj, jako savijenoj traci.

Ključna brojka je istezanje pri lomu. Za PA 2200, PA 12 prah koji printamo, EOS navodi 18 % unutar ravnine sloja i 4 % poprečno na slojeve. Fleksibilni zglob radi tako da rasteže vanjsku površinu trake dok se savija. Što je traka tanja i što je veći njezin radijus savijanja, to je to naprezanje manje. Cilj dizajna je jednostavan: zadržati naprezanje znatno ispod onoga što materijal može podnijeti i zadržati ga u smjeru u kojem je materijal najčvršći.

Pravila dizajna za SLS fleksibilne zglobove

Orijentirajte zglob unutar slojeva

Traka za savijanje trebala bi ležati ravno u ravnini sloja, s osi zgloba također u toj ravnini. Zglob koji se mora savijati poprečno na slojeve oslanja se na slabiju vezu između slojeva i puca puno ranije. Ako je jedna orijentacija dijela važna za zglob, napomenite to prilikom narudžbe; priprema za printanje bira orijentaciju za cijeli posao printanja.

Rasporedite savijanje na duljinu

Zglob koji je prekratak koncentrira cijelo savijanje u uskoj zoni. Dulja fleksibilna zona raspoređuje naprezanje i omogućuje zglobu da se otvori više prije nego što se površina previše rastegne. U praksi, dajte zglobu jasno definiranu fleksibilnu duljinu umjesto oštrog ureza.

Zaoblite svaki prijelaz

Zglob gotovo nikada ne puca u sredini. Puca tamo gdje se tanka traka spaja s debelim tijelom, jer taj kut koncentrira naprezanje. Izdašna zaobljenja s obje strane zgloba, gore i dolje, najučinkovitije su pojedinačno poboljšanje.

Tanko, ali printabilno

Tanja traka savija se s manje naprezanja, ali SLS ima minimalnu debljinu stijenke koja se može isprintati, a vrlo tanki detalji su krhki kada se dijelovi čiste od praha i sačmare. Prava debljina ovisi o duljini zgloba, kutu otvaranja, koliko će se često savijati i koliki teret nosi, tako da ne postoji univerzalni broj. Pouzdana metoda je testni uzorak: traka zglobova s nekoliko debljina i duljina jednih pored drugih. To je mali dio, pa košta malo, a kalkulator mu odmah izračunava cijenu.

Ograničite kut otvaranja

Zglob koji se mora otvoriti samo 90° traje puno dulje od onog koji se preklapa ravno za 180°. Ako poklopac samo treba omogućiti pristup, dodajte graničnik koji ograničava kut.

Razradite ga prije upotrebe

Nježno savijanje novog SLS zgloba nekoliko puta, kroz cijeli njegov radni raspon, pomaže mu da sjedne na mjesto. Nemojte ga savijati izvan dizajniranog kuta.

Kontrolni popis prije narudžbe

• Traka zgloba leži u ravnini sloja, i to ste napomenuli ako je važno.
• Zaobljenja na oba kraja trake, na obje strane.
• Definirana fleksibilna duljina, a ne urez.
• Graničnik kuta ako se poklopac ne mora preklopiti ravno.
• Nema trajnog opterećenja na zglobu (opruge, teški poklopci).
• Probni uzorak s nekoliko debljina isprintan prvi ako je zglob kritičan.
• Dovoljno zračnosti oko zgloba kako bi se poklopac zatvorio bez trenja: pogledajte SLS tolerancije i zračnosti.

Kada je zglob sa svornjakom bolji izbor

SLS ima prednost koju kalupljenje nema: printa pokretne dijelove koji su već sastavljeni. Umjesto trake koja se savija, možete isprintati dva zgloba i svornjak s razmakom između njih. Materijal se uopće ne mora savijati, pa se zglob može okrenuti puno više puta i nositi veće opterećenje. Pravila su razmak od najmanje 0,5 mm između pokretnih površina i način da slobodni prah izađe. Vodič za print-in-place zglobove i pokretne sklopove pokriva detalje.

Treća opcija je šarka s metalnim zatikom provučenim kroz dvije ispisane ušice. To je najrobusnija opcija i lako se održava. Uskočni poklopci su još jedan način da se u potpunosti izbjegnu šarke.

Završna obrada i boja

Naši dijelovi su sačmareni staklenim kuglicama i polirani u DyeMansion Powershot DUAL, što je uključeno u cijenu. Prema tvrtki DyeMansion, proces zbija površinu bez uklanjanja materijala, tako da šarka zadržava svoju dizajniranu debljinu; rubovi su blago zaobljeni, što više pomaže nego odmaže. Bojenje TCN tekućim bojama boji površinski sloj bez dodavanja premaza, tako da ne ukrućuje šarku. Prema tvrtki DyeMansion, boja prodire oko 0,2 mm u PA 2200. Svih 61 nijansi iz kataloga boja trenutno se procjenjuje u kalkulatoru.

Kada potražiti pomoć pri dizajnu

Ako šarka nosi opterećenje, mora izdržati određeni broj ciklusa ili je dio proizvoda, odluka između fleksibilne šarke, šarke sa svornjakom i brizganog dijela ovisi o cjelokupnoj namjeri dizajna. Stručnjaci na prototype.builders mogu to pregledati s vama i testirati varijante. Za sam materijal pogledajte vodič za PA12 najlon, a za debljine stijenki i minimalne značajke SLS smjernice za dizajn.

Česta pitanja

Može li se 3D ispisati fleksibilna šarka pomoću SLS-a?

Da, za šarke koje se savijaju ograničen broj puta, poput poklopca kutije koji se povremeno otvara ili kopče koja se savija tijekom sastavljanja. Laserski sinteriran PA 12 znatno je manje duktilan od brizganog polipropilena, pa ispisana fleksibilna šarka neće dosegnuti vijek trajanja brizgane.

Koliko bi trebala biti debela fleksibilna šarka u SLS PA 12?

Ne postoji jedan jedinstveni broj. Šarka mora biti dovoljno tanka da se savija bez prekomjernog istezanja materijala i dovoljno debela da se pouzdano ispiše i nosi opterećenje. Ispišite probni uzorak s nekoliko debljina i duljina te ga savijajte na način na koji će se koristiti stvarni dio.

Kako bi fleksibilna šarka trebala biti orijentirana u pisaču?

Traka za savijanje trebala bi ležati unutar ravnine sloja. EOS navodi istezanje pri lomu od 18 % unutar slojeva za PA 2200, ali samo 4 % poprečno na njih, pa šarka koja se savija poprečno na slojeve puca puno ranije.

Je li polipropilen bolji za fleksibilne šarke?

Za veliki broj ciklusa, da. Brizgani polipropilen je klasičan materijal za fleksibilne šarke. SLS PA 12 je pravi izbor kada je šarka dio složenog najlonskog dijela koji vam je potreban brzo ili u malim količinama.

Koja je alternativa fleksibilnoj šarki u SLS-u?

Šarka sa svornjakom ispisana u komadu (print-in-place): dva zgloba i svornjak ispisani već sastavljeni, s razmakom od najmanje 0,5 mm i prolazom za izlazak praha. Ne oslanja se na savijanje materijala, pa traje puno duže.

Utječe li bojenje na fleksibilnu šarku?

Bojenje boji površinski sloj bez dodavanja premaza, tako da ne mijenja način na koji se šarka savija. Vrlo tanke šarke ipak bi trebalo testirati u konačnoj boji i završnoj obradi.