Надруковані на 3D-принтері свердлильні шаблони, кондуктори та пристосування з нейлону SLS: практичний посібник з проєктування

Чому SLS підходить для кондукторів та пристосувань

• Контактні поверхні довільної форми. Пристосування може повторювати точний контур литої, формованої або вигнутої деталі. У SLS контурне гніздо коштує не дорожче за плоске, оскільки ціна залежить від об'єму та розміру, а не від складності.
• Без підтримок, без оснащення. Внутрішні канали, піднутрення, затискачі та ручки друкуються як єдина деталь.
• Міцний матеріал. PA 12 є ударостійким і не розбивається при падінні. Він стійкий до мастил, жирів та багатьох робочих рідин.
• Легка вага. Нейлоновий шаблон набагато легший за алюмінієвий, що має значення, коли його встановлюють сотні разів за зміну.
• Швидка ітерація. Коли продукт змінюється, ви оновлюєте CAD-модель і замовляєте нову версію без перепрограмування верстата.
• Кольорове кодування. Ми фарбуємо в 61 колір, ціни на які миттєво розраховуються в калькуляторі. Наші деталі виходять з принтера яскраво-білими, тому пофарбовані кольори залишаються чистими та їх легко розрізняти.

Для чого використовуються надруковані шаблони та пристосування

Проєктування свердлильного шаблону SLS

1. Розташування шаблону на заготовці

Свердлильний шаблон точний настільки, наскільки точне його розташування. Поширені стратегії:

• Прилягання по контуру: шаблон є негативом поверхні заготовки, тому він встановлюється лише в одному положенні. Ідеально підходить для вигнутих або литих деталей.
• Опорні краї: упори, які прилягають до оброблених країв заготовки за принципом 3-2-1.
• Установчі штифти: надруковані або вставлені штифти, які входять у наявні отвори.

Залиште невеликий зазор між шаблоном і поверхнею заготовки, щоб текстура поверхні та допуск друку не призводили до хитання шаблону.

2. Надруковані отвори чи кондукторні втулки?

Для кількох отворів, пілотного свердління або шаблону лише для розмітки достатньо надрукованих напрямних отворів із PA 12. При багаторазовому свердлінні свердло зношує та нагріває нейлоновий отвір, і точність знижується. Стандартним рішенням є запресовування кондукторних втулок із загартованої сталі у надрукований корпус. Стандартні втулки, наприклад, за DIN 179 без буртика або DIN 172 з буртиком, недорогі та забезпечують тверду, точну напрямну; нейлон забезпечує форму, розташування та затискання.

Розмір посадкового місця для втулки, кількість матеріалу навколо неї та довжина втулки залежать від діаметра свердла, зусиль і кількості циклів. Це скоріше проєктні рішення для вашого застосування, ніж жорсткі правила: якщо вам потрібна думка збоку, фахівці з prototype.builders можуть розглянути проєктний задум разом із вами.

3. Утримання на місці

Зміщення під час свердління є найпоширенішою причиною неправильного розташування отворів. Варіанти:

• Інтегровані виступи або пази для шарнірно-важільних затискачів.
• Кишені для магнітів на сталевих заготовках.
• Точки кріплення для присосок або вакуумних подушок на великих панелях.
• Надруковані затискачі-засувки для профілів.

4. Додайте ручки, маркування та елементи орієнтації

• Ергономічні ручки або виїмки для пальців.
• Рельєфний або вигравіюваний текст: номер деталі, сторона, версія.
• Елементи Poka-yoke: асиметричні штифти або форми, які запобігають неправильному використанню шаблону.

5. Робіть його жорстким та легким

Шаблони для свердління часто охоплюють великі площі. Товсті суцільні пластини потребують багато матеріалу і більш схильні до деформації під час охолодження. Тонша пластина з ребрами жорсткості або каркасна конструкція є більш жорсткою на грам ваги та дешевшою.

6. Враховуйте розмір камери

Наш EOS FORMIGA P 110 Velocis має камеру 200 × 250 × 330 mm. Більші шаблони можна розділити на секції, з'єднані за допомогою «ластівчиного хвоста», установчих штифтів або гвинтів. Тримайте з'єднання подалі від критичних отворів або розміщуйте кожну секцію на заготовці незалежно.

Точність, на яку ви можете розраховувати

Загальний допуск для спеченого лазером PA 12 становить ±0,3 % від розміру, з нижньою межею ±0,3 mm. Тому на шаблоні довжиною 200 mm положення отворів можуть відхилятися від номіналу приблизно до ±0,6 mm. Цього достатньо для багатьох застосувань у складанні, меблевому виробництві та роботі з листовим металом. Якщо ваша схема отворів потребує точнішого позиціювання:

• Розміщуйте шаблон за елементами, близькими до критичних отворів, щоб похибка не накопичувалася по всій довжині.
• Розгорніть посадочні місця втулок після друку, використовуючи еталонне пристосування.
• Надрукуйте перший зразок, виміряйте його та виправте CAD-модель перед замовленням наступних.
• Для точності рівня металу поєднуйте надрукований корпус із виточеними вставками.

Більше в посібнику з допусків та зазорів SLS.

Обмеження матеріалу, про які слід пам'ятати

• Нагрівання. PA 12 розм'якшується при значно нижчих температурах, ніж метали. EOS вказує температуру теплової деформації для PA 2200 на рівні 64 °C при навантаженні 1,80 МПа (157 °C при 0,45 МПа). Тертя від свердла у звичайному нейлоновому отворі нагріває його локально, що є ще однією причиною для використання сталевих втулок.
• Повзучість. Нейлон повільно деформується під постійним навантаженням. Уникайте надрукованих елементів, які залишаються затиснутими під дією великої сили.
• Зношування. Контакт ковзання з гострими або абразивними деталями зношує нейлон; використовуйте сталеві вставки в місцях зношування.
• Волога. PA 12 поглинає набагато менше води, ніж PA 6, що є однією з причин, чому він зберігає свої розміри в майстерні. Дивіться посібник з нейлону PA12.

Від CAD-моделі до кріплення за кілька днів

1. Імпортуйте CAD-модель заготовки.
2. Створіть пластину або блок над ділянкою, яку потрібно просвердлити, і відніміть заготовку з невеликим зміщенням, щоб отримати контур.
3. Додайте посадкові місця для втулок, фіксуючі елементи, затискачі, ручки та маркування.
4. Зробіть корпус порожнистим або додайте ребра жорсткості, щоб зменшити витрату матеріалу та деформацію.
5. Експортуйте як STEP або STL і завантажте в миттєвий калькулятор SLS: 3D-переглядач і нотатки перевірки дизайну покажуть деталь, чи поміщається вона в камеру принтера та чи є в ній закриті порожнини.
6. Виберіть колір і рівень доставки, зробіть замовлення та запресуйте втулки, коли деталі прибудуть.

Від чого залежить ціна такої деталі, пояснюється в Скільки коштує SLS 3D-друк; усі 61 відтінок представлено в каталозі кольорів.

Поширені запитання

Чи можна використовувати надрукований на 3D-принтері шаблон для свердління у виробництві?

Так, якщо він для цього розроблений. Для багаторазового свердління запресуйте свердлильні втулки із загартованої сталі в надрукований корпус із PA 12. Нейлон забезпечує форму, розташування та затискання; сталева втулка направляє свердло та бере на себе знос.

Наскільки точним є шаблон для свердління SLS?

Загальний допуск для PA 12, спеченого лазером, становить ±0,3 % від розміру, з нижньою межею ±0,3 mm. Для більш точного розташування отворів розмістіть шаблон близько до критичних отворів, розгорніть посадкові місця для втулок або виміряйте перший зразок і відкоригуйте модель.

Який матеріал найкраще підходить для надрукованих на 3D-принтері кондукторів та кріплень?

Нейлон PA 12, надрукований за технологією SLS, є поширеним вибором: він міцний, легкий, ударостійкий і стійкий до мастил та жирів, а складні контури не потребують підтримок. Для високих температур або сильного зносу додайте сталеві вставки або виберіть інший процес.

Наскільки великим може бути пристосування SLS?

Камера нашого EOS FORMIGA P 110 Velocis має розміри 200 × 250 × 330 mm. Більші пристосування розділяють на кілька надрукованих секцій, з'єднаних за допомогою з'єднань типу «ластівчин хвіст», штифтів або гвинтів.

Чи потрібні мені сталеві кондукторні втулки?

Для розмітки, напрямних отворів або кількох отворів часто достатньо надрукованого отвору. Для багаторазового свердління або коли положення отворів має залишатися точним протягом багатьох циклів, використовуйте сталеві кондукторні втулки.

Чи можна маркувати кольором пристосування SLS?

Так. За замовчуванням деталі білі і можуть бути пофарбовані в будь-який із 61 кольорів, ціни на які розраховуються миттєво, тому оснащення можна кодувати за лінією, продуктом або варіантом.