Vattentäta 3D-utskrivna detaljer: Vad SLS PA 12 kan och inte kan göra

Det korta svaret

SLS PA 12-delar är inte automatiskt vattentäta. Sintrad nylon har en något porös struktur, och tunna väggar kan låta vatten sippra igenom, särskilt under tryck. Tjockare väggar, noggrann design och tätningar förbättrar resultatet avsevärt, men tätheten måste testas på den verkliga delen. Vi skriver ut, blästrar, polerar och färgar delar som tillval; vi tätar dem inte och certifierar inte IP-klasser.

Varför sintrade delar kan läcka

Vid lasersintring smälts pulverkornen samman men pressas inte ihop som vid sprutgjutning. Resultatet är en tät del med en liten andel fina porer, och en yta som är matt och något kornig. Om vatten tränger igenom beror på:

• Väggtjocklek: en tunn vägg erbjuder en kort väg genom porerna; en tjockare vägg är mycket mer benägen att hålla vatten.
• Tryck: stänk och regn är mycket lättare att hålla ute än vatten under tryck eller en lång nedsänkning.
• Tid och vätska: andra vätskor kan bete sig annorlunda än vatten, och en vägg som är torr efter några minuter kan visa fukt efter flera dagar.
• Skarvar: de flesta läckor i höljen kommer från skarven mellan lock och bas, kabelgenomföringar och skruvar, inte från själva väggen.

Själva materialet tar upp lite vatten. EOS anger en vattenabsorption på 0,52 % vid 23 °C och 50 % relativ luftfuktighet för PA 2200, pulvret vi skriver ut med, vilket är lågt för en nylon; se PA 12 värme-, kemikalie- och UV-beständighet.

Vad som hjälper: designregler

• Tjockare väggar där vatten hålls. Tunna väggar nära gränsen på 0,8 mm (kalkylatorn varnar under den) är minst benägna att vara täta. Väggar som måste hålla vatten bör vara tydligt tjockare än de 1,5 till 3 mm som används för vanliga höljen.
• Jämna väggar, inga plötsliga hopp. Enhetliga väggar svalnar jämnt och undviker svaga zoner; runda av inre hörn.
• Få skarvar. SLS kan skriva ut en kanal eller behållare i ett stycke, utan limmade eller svetsade sömmar. Utnyttja det.
• Designa för en tätning. Planera för packningar, O-ringar eller tätningsmassa från början istället för att enbart förlita dig på den utskrivna väggen.
• Evakueringshål: ihåliga delar behöver minst två evakueringshål på minst 5 mm per slutet hålrum för att släppa ut pulvret. Placera dem där de kan pluggas eller tätas i efterhand om delen måste vara stängd. Se ihåliga delar och evakueringshål.

Tätningar, packningar och O-ringar

För höljen är skarven oftast den kritiska delen. En fals och spår med en mjuk packning, eller ett spår för en O-ring, fungerar med utskrivna delar om tätningsytorna designas med omsorg:

• Den utskrivna ytan är matt och något kornig. Mjuka, tjocka packningar och skumtätningar klarar av det bättre än tunna O-ringar.
• Där en O-ring måste täta tillförlitligt, överväg att plana eller ytbehandla tätningsytan efter utskrift, eller att täta den ytan.
• Kläm jämnt med tillräckligt många skruvar; använd gänginsatser av metall så att skruvarna behåller sin förspänning.
• Kabelgenomföringar behöver ordentliga kabelförskruvningar, inte bara ett trångt hål.

Mer om design av höljen i 3D-utskrivna höljen.

Tätning av materialet: alternativ vi inte erbjuder

Flera efterbehandlingar kan stänga porerna i sintrade delar, till exempel impregnering, infiltrering med hartser, beläggningar eller kemisk ångglättning. Vi erbjuder ingen av dem. Vår ytbehandling är glaskuleblästring och polering i en DyeMansion Powershot DUAL, vilket ingår för varje del, samt valfri färgning med TCN flytande färger. Polering gör ytan jämnare, och färgning färgar ytskiktet, men inget av stegen tätar delen. Om du behöver en tätad yta kan en specialist behandla delarna efter leverans; fråga dem om kompatibilitet med färgad PA 12. Mer i SLS-efterbehandling förklarad.

IP-klasser och tryck

En IP-klass beskriver en färdig, monterad produkt och bevisas genom att testa den produkten. Ett utskrivet hölje kan vara en del av en produkt som uppnår en klassificering, men klassificeringen beror på hela designen, tätningarna och monteringen. Vi testar eller certifierar inte IP-klasser. För delar under tryck, såsom vätskefördelare eller tryckbehållare, testa noggrant, överväg tätningsbehandlingar eller välj en annan process.

Hur man testar en utskriven del

• Fyllningstest: fyll delen med vatten, stäng den och låt den stå under den tid den måste hålla vatten; kontrollera utsidan med torrt papper.
• Nedsänkningstest: för höljen, sänk ner den stängda enheten och kontrollera insidan efter fukt efteråt.
• Trycktest: applicera det verkliga trycket med viss marginal och håll utkik efter droppar eller bubblor.
• Upprepa med den verkliga vätskan och temperaturen, inte bara med kallt vatten.

Beställ en eller två testdelar först; inom SLS går varje del i en beställning igenom samma utskriftsjobb och efterbehandling, så senare delar beter sig likadant.

Typiska tillämpningar och vad man kan förvänta sig

Om ditt projekt är beroende av täthet och kräver konstruktion och testning kan specialisterna på prototype.builders hjälpa till med designen och prototyperna.

Vanliga frågor

Är SLS 3D-utskrivna delar vattentäta?

Inte automatiskt. Sintrad PA 12 har en något porös struktur, så tunna väggar kan låta vatten sippra igenom, särskilt under tryck. Tjockare väggar, tätningar och testning på den verkliga delen behövs för täta delar.

Tätar eller belägger ni SLS-delar för att göra dem vattentäta?

Nej. Vi blästrar och polerar varje del och erbjuder valfri färgning; inget av stegen tätar delen. Impregnering, infiltrering, beläggningar eller ångutjämning måste göras av en specialist efter leverans.

Kan ett 3D-utskrivet hölje uppnå en IP-klassning?

Ett utskrivet hölje kan vara en del av en produkt som uppnår en klassning, men en IP-klassning är en egenskap hos den färdiga, monterade produkten och måste testas på den. Vi testar eller certifierar inte IP-klassningar.

Vilken väggtjocklek gör en SLS-del vattentät?

Det finns ingen tjocklek som garanterar det. Tjockare väggar är mycket mer benägna att hålla vatten än tunna; väggar som måste hålla vatten bör vara tydligt tjockare än de 1,5 till 3 mm som vanliga höljen har, och delen måste testas.

Absorberar PA 12 vatten?

Lite. EOS anger en vattenabsorption på 0,52 % vid 23 °C och 50 % relativ luftfuktighet för PA 2200, vilket är lågt för en nylon, så delarna behåller sina dimensioner i fuktiga förhållanden.

Kan O-ringar täta mot en utskriven yta?

Ibland, men den matta, något korniga ytan gör det svårare. Mjuka, tjocka packningar klarar sig bättre; för pålitliga O-ringstätningar bör tätningsytan ytbehandlas eller tätas efter utskrift och monteringen testas.