Ihåliga delar, dräneringshål och instängt pulver i SLS

Varför slutna hålrum är ett problem i SLS

Under utskriften fylls hela kammaren lager för lager med PA 12-pulver, och lasern smälter endast delarnas tvärsnitt. Allt annat förblir löst pulver: runt delen och inuti varje hålrum. Efter utskriften avlägsnas det lösa pulvret genom avpulvring och glasblästring. Det fungerar bara där pulvret kan komma ut. Ett hålrum som är stängt på alla sidor behåller sitt pulver permanent:

• delen är tyngre än designat,
• det lösa pulvret kan skramla eller läcka ut senare genom en spricka,
• delen kan bete sig annorlunda vid vibration eller värme,
• och det finns inget sätt att kontrollera eller rengöra insidan.

Vad kalkylatorn kontrollerar

När du laddar upp en modell letar analysen i din webbläsare efter inneslutna hålrum, inklusive inåtvända skal som innesluter tomrum. Om den hittar slutna inre celler visas en röd varning: pulver kan inte avlägsnas från dem. Typiska orsaker är delar som exporterats från slicers för filamentutskrift med sluten fyllning, och solida modeller med ett inre tomrum för viktbesparing. Designgranskningen erbjuder sedan tre vägar framåt:

1. anpassa designen för SLS (evakueringshål, öppen gitterstruktur, solida väggar), vilket specialisterna på prototype.builders kan göra åt dig,
2. skriva ut den som designad med en filamentteknik i ett annat material än PA 12,
3. lägga till evakueringshål själv och ladda upp igen: minst två per sluten cell, vardera minst 5 mm.

Förhandsgranskningen prissätter en del med inneslutna hålrum som en solid. Kalkylatorn flaggar också för tunna väggar: solida områden tunnare än cirka 0,8 mm kanske inte skrivs ut tillförlitligt.

Hur man gör en del ihålig på rätt sätt

Hålen kan pluggas igen efteråt om utseendet spelar roll, till exempel med en inpressad plugg eller ett lock; designa ett litet säte för den.

Gitter och inre strukturer

SLS kan skriva ut gitter och gyroidliknande inre strukturer utan stöd. Villkoret är att strukturen är öppen mot utsidan så att pulvret kan komma ut. Ett gitter bakom ett slutet skal är den typiska designen för filamentutskrift och behöver evakueringshål eller ett öppet skal. Mycket fina gitter är svåra att rengöra; håll öppningarna och stängerna tillräckligt generösa för avpulvring och blästring.

När urholkning sparar pengar

Priset på en SLS-del beror huvudsakligen på volymen av smält material, utrymmet delen upptar i kammaren och ytbehandlingen. Att urholka en tjock del minskar den smälta volymen, ibland dramatiskt. Ett massivt block på 80 × 80 × 80 mm och samma block urholkat till 2 mm väggar tar lika mycket plats i kammaren, men det ihåliga använder bara en bråkdel av materialet. Guiden Kostnad för SLS 3D-utskrift förklarar prisfaktorerna; kalkylatorn visar effekten omedelbart när du laddar upp båda versionerna.

När en massiv del är det bättre valet

• Små delar: under några centimeter lämnar väggar och hål lite att urholka.
• Högt belastade områden: behåll material där belastningen går, och använd ribbor snarare än ett tunt skal.
• Delar som måste tätas eller rengöras: evakueringshål och inre ytor skapar utrymmen för smuts och fukt.
• Exakta tjocka sektioner drar ibland nytta av att göras ihåliga ändå: tjocka solida områden krymper mer när de svalnar, så ett skal med ribbor kan vara mer exakt än ett massivt block.

Noggrannhet och krympning behandlas i SLS-toleranser och spelrum; allmänna regler för väggar och detaljer finns i SLS-designriktlinjerna.

Spalter och rörliga delar är också håligheter

Samma logik gäller för leder som skrivs ut på plats: spalten mellan en tapp och dess led är full av pulver efter utskrift och måste vara öppen mot utsidan. Reglerna för gångjärn, kedjor och kulleder finns i gångjärn och rörliga enheter utskrivna på plats.

Vikt och balans

Att göra delar ihåliga minskar också vikten, vilket är viktigt för handhållna enheter, drönardelar och rörliga maskindelar. PA 12 är redan lätt jämfört med metaller, och en ihålig del med ribbor kan bli ännu lättare. Kom ihåg att evakueringshål och inre ribbor flyttar tyngdpunkten; för balanserade roterande delar bör hålen placeras symmetriskt.

Checklista

• Inga slutna håligheter, eller minst två evakueringshål på minst 5 mm per hålighet.
• Evakueringshål i motsatta ändar, på ytor som inte spelar någon roll.
• Jämna väggar, vanligtvis 1,5 till 3 mm; inget tunnare än cirka 0,8 mm.
• Inre gitterstrukturer öppna mot utsidan.
• Ingen fyllning exporterad från en filamentslicer.
• Kontrollera varningarna för håligheter och tunna väggar i kalkylatorn efter uppladdning.

Vanliga frågor

Vad är instängt pulver i SLS?

Osmält pulver som är inneslutet i en sluten hålighet i delen. Det kan inte tas bort efter utskrift, lägger till vikt och gör att delen beter sig annorlunda än designat. Kalkylatorn varnar för inneslutna håligheter när du laddar upp modellen.

Hur många evakueringshål behöver en ihålig SLS-del?

Kalkylatorns designgranskning föreslår minst två evakueringshål per sluten cell, vardera på minst 5 mm. Två hål släpper in luft medan pulver rinner ut; fler och större hål gör pulverborttagningen enklare för stora eller komplexa håligheter.

Gör det en SLS-del billigare att göra den ihålig?

Ofta, eftersom priset huvudsakligen beror på volymen av smält material. En ihålig del med väggar på några millimeter använder mycket mindre material än ett massivt block. Utrymmet delen tar i kammaren förändras inte.

Kan jag skriva ut en del med en inre gitterstruktur?

Ja, om gitterstrukturen är öppen så att pulvret kan rinna ut. Ett gitter inuti ett slutet skal stänger inne pulver och är typiskt för designer gjorda för filamentutskrift; lägg till dräneringshål eller öppna skalet.

Varför säger kalkylatorn att min del ser ut att vara designad för FDM?

Filamentslicers fyller delar med slutna inre celler (infill). I SLS stänger sådana celler inne pulver. Kalkylatorn flaggar dem och erbjuder alternativ: anpassa designen, lägg till dräneringshål eller skriv ut den som den är designad med en annan teknik.

Är en ihålig del svagare?

En ihålig del med rimliga väggtjocklekar kan vara styv och stark, särskilt med inre ribbor. För delar under hög belastning är solida sektioner eller ribbor där belastningen verkar det bättre valet.