SLS 3D nyomtatás vs CNC megmunkálás: Melyik a jobb műanyag alkatrészekhez?

A rövid válasz

Válassza az SLS-t, ha az alkatrész összetett, belső csatornákkal, alámetszésekkel vagy organikus formákkal rendelkezik, ha több alkatrész egyesíthető egybe, vagy ha gyorsan több darabra vagy változatra van szüksége. Válassza a CNC megmunkálást, ha az alkatrésznek szűk tűrésekre, sima tömítő- vagy csúszófelületekre, a PA 12-től eltérő specifikus műanyagra van szüksége, vagy egy egyszerű prizmatikus blokk. Sok jó kialakítás mindkettőt használja: egy nyomtatott alkatrészt néhány megmunkált elemmel.

Hogyan működik a két eljárás

Az SLS (szelektív lézerszinterezés) rétegről rétegre építi fel az alkatrészt nejlonporból. Egy lézer olvasztja össze az egyes keresztmetszeteket, és a környező por megtámasztja az alkatrészt, így nincs szükség támasztószerkezetekre és szerszám-hozzáférésre. Fehér PA 12-t nyomtatunk az EOS PA 2200 porából egy EOS FORMIGA P 110 Velocis gépen. Bővebben arról, hogy mi az az SLS 3D nyomtatás.

A CNC megmunkálás forgó marókkal távolít el anyagot egy tömör blokkból. Minden felületnek elérhetőnek kell lennie egy szerszám számára, a belső sarkok megtartják legalább a maró sugarát, és az alkatrészt be kell fogni, és gyakran meg kell fordítani egy második beállításhoz.

Egymás melletti összehasonlítás

Amikor az SLS a jobb választás

• Összetett formák: belső csövek, kábelcsatornák, ívelt felületek és bordák, amelyek sok beállítást igényelnének, vagy egyáltalán nem lennének megmunkálhatók.
• Egyesített szerelvények: egy tartó, egy klip és egy kábelvezető egy alkatrészként nyomtatva három megmunkált alkatrész és csavar helyett.
• Bepattanó kötések és zsanérok: a szívós PA 12 alkalmas bepattanó kötésekhez és egyben nyomtatott zsanérokhoz.
• Változatok és több darab: egy rögzítő különböző verziói vagy egy ház tíz példánya egyszerűen csak több alkatrész ugyanabban a rendelésben.
• Könnyű alkatrészek: az üreges részek és zsebek kialakítása nem kerül többe; az EOS 0.93 g/cm³ sűrűséget ad meg a PA 2200 esetében.
• Gyors iteráció: nincs programozás és nincsenek rögzítők, így egy módosított terv csak egy új feltöltés és egy azonnali ár.

Amikor a CNC megmunkálás a jobb választás

• Szűk tűrések: precíz furatok, csapágyfészkek és illeszkedő felületek, amelyeknek szigorúbbnak kell lenniük a ±0.3 %-os irányelvünknél.
• Sima funkcionális felületek: tömítőfelületek, csúszóvezetékek és optikai vagy átlátszó alkatrészek.
• Specifikus anyagok: POM az alacsony súrlódáshoz, PEEK a magas hőmérsékletekhez, átlátszó akril, vagy egy specifikáció által megkövetelt anyag.
• Egyszerű blokkok és lemezek: egy lapos lemez néhány furattal gyorsan marható, és nincs olyan geometriája, amin az SLS javítana.
• A kamránál nagyobb alkatrészek: amikor az alkatrész felosztása nem elfogadható.

A hibrid munkafolyamat: nyomtatás, majd a lényeges részek megmunkálása

Sok funkcionális alkatrésznek összetett testre van szüksége, de csak néhány precíz jellemzőre. Gyakori megközelítés az alkatrész SLS-sel történő kinyomtatása, majd utólag csak ezen jellemzők megmunkálása:

• Furatok: nyomtassa őket kissé alulméretezve, majd dörzsárazza vagy fúrja őket a végső méretre.
• Menetek: vágjon menetet a nyomtatott alkatrészbe, vagy használjon fém menetes betéteket.
• Illeszkedő felületek: hagyjon egy kis megmunkálási ráhagyást azokon a felületeken, amelyeknek síknak vagy egymásra merőlegesnek kell lenniük, és nyomtatás után munkálja meg őket.
• Vegyes szerelvények: egy megmunkált alaplap vagy tengely kombinálva nyomtatott konzolokkal, burkolatokkal és vezetőkkel.

A tűrési útmutatónk elmagyarázza, mely illesztések működnek egyenesen a nyomtatóból. Ha egy projektben nyomtatott és megmunkált alkatrészeket is együtt kell megtervezni, a prototype.builders szakemberei segíthetnek a tervezésben és a prototípusokban.

Tervezés az egyikre vagy a másikra

Egy marásra tervezett alkatrész gyakran tömbszerűnek tűnik: lapos felületek, egyenes zsebek és bőséges anyag, hogy be lehessen fogni. Amikor egy ilyen alkatrész SLS-re kerül, általában veszíthet az anyagából: cserélje le a tömör részeket bordákra, vonja össze a különálló darabokat, és adjon hozzá lekerekítéseket ott, ahol már nem a marófej diktálja a sarokrádiuszt. Két SLS szabályt kell betartani: legalább kb. 0.8 mm-es falak (a kalkulátor ez alatt figyelmeztet), és legalább két, legalább 5 mm-es kivezető nyílás minden zárt üreghez. Az SLS tervezési irányelvek lefedik a többit.

Fordítva, egy belső csatornákkal vagy rácsokkal SLS-re tervezett alkatrészt lehetetlen lehet megmunkálni anélkül, hogy több darabra osztanánk.

Gyors döntési útmutató

Gyakran ismételt kérdések

Olcsóbb az SLS 3D nyomtatás, mint a CNC megmunkálás?

Ez az alkatrésztől függ. Az összetett formák, az összevont szerelvények és a több darab vagy változat általában az SLS-nek kedveznek, mert a komplexitás kevesébe kerül, és nincs szükség programozásra vagy rögzítőkre. Az egyszerű blokkok és lemezek gyakran gyorsabban marhatók. Töltse fel a modellt a kalkulátorba, hogy azonnal lássa az SLS árat.

Ugyanolyan pontos az SLS, mint a CNC megmunkálás?

Nem. A lézerszinterezett PA 12 tervezési irányelvünk ±0.3 %, ±0.3 mm-es alsó határral. A CNC megmunkálás sokkal szűkebb tűréseket tud tartani a kritikus jellemzőkön, így a precíz furatokat és felületeket gyakran nyomtatás után munkálják meg.

Megmunkálhatók az SLS alkatrészek nyomtatás után?

Igen. A PA 12 fúrható, dörzsárazható, menetelhető és síkba marható. Hagyjon egy kis megmunkálási ráhagyást azokon a jellemzőkön, amelyeket meg szeretne munkálni, és nyomtassa a furatokat kissé alulméretezve.

Mely műanyagok munkálhatók meg CNC-vel, de nem nyomtathatók Önöknél?

Kizárólag PA 12-t nyomtatunk. Az olyan anyagokat, mint a POM, PEEK, PA 6, PE vagy az átlátszó akril, jellemzően tömbből munkálják meg.

Ugyanolyan erősek az SLS alkatrészek, mint a megmunkált nejlon?

A lézerszinterezett PA 12 közel áll sok fröccsöntött vagy megmunkált műanyaghoz, de némileg gyengébb az építési irányban: az EOS 48 MPa-t ad meg a rétegeken belül és 42 MPa-t azokra merőlegesen a PA 2200 esetében. A megmunkált alkatrészek a kiindulási anyag tulajdonságaival rendelkeznek.

Át kellene terveznem egy megmunkált alkatrészt SLS-re?

Általában kifizetődő. Cserélje le a tömör részeket bordákra, vonja össze a különálló darabokat, kerekítse le a sarkokat, tartsa a falakat kb. 0.8 mm felett, és minden zárt üregnek biztosítson legalább két, legalább 5 mm-es kivezető nyílást.