Швидке прототипування за допомогою SLS: функціональні прототипи з нейлону PA 12

Швидке прототипування означає швидке отримання фізичної деталі в руки, її тестування та вдосконалення дизайну короткими циклами. 3D-друк SLS особливо підходить для функціональних прототипів: деталі виготовляються з міцного нейлону PA 12, не потребують опорних структур і можуть тестуватися як справжні деталі. Цей посібник показує, для чого корисні прототипи SLS, як планувати швидкі ітерації та як прототип стає серійною деталлю.
Для чого корисні прототипи SLS
Прототипи виконують різні завдання на різних етапах. SLS охоплює більшість функціональних:
| Тип прототипу | Питання, на яке він відповідає | Відповідність SLS |
|---|---|---|
| Концептуальна модель | Чи мають сенс форма та розмір? | Добре; білий PA 12 чітко показує геометрію |
| Прототип для перевірки посадки та збірки | Чи підходять деталі одна до одної та до куплених деталей? | Дуже добре; проектуйте згідно з нашими рекомендаціями щодо допусків |
| Функціональний прототип | Чи працює він у реальних умовах: затискачі, петлі, навантаження? | Дуже добре; міцний нейлон, рухомі деталі можна друкувати в зборі |
| Передсерійні та тестові серії | Чи працює це у більших кількостях, для польових випробувань? | Дуже добре; той самий матеріал і процес, що й для серії |
| Модель зовнішнього вигляду | Чи виглядає це як кінцевий продукт? | Добре з фарбуванням; не підходить для глянцю або прозорості |
Чому SLS підходить для функціональних прототипів
- Реальні властивості матеріалу. EOS надає PA 2200, PA 12, який ми друкуємо, міцність на розрив 48 MPa по осях X/Y та 42 MPa по осі Z, подовження при розриві 18 % та 4 % і модуль пружності при розтягуванні 1,650 MPa. Прототип можна згинати, затискати, прикручувати та кидати. Більше у статті наскільки міцним є нейлон SLS.
- Жодних опорних структур. Несплавлений порошок підтримує деталь, тому піднутрення, внутрішні канали та закриті корпуси друкуються так, як спроектовано, без слідів від опор, які потрібно очищати.
- Рухомі деталі в одному цілому. Петлі, ланцюги та з'єднання можна друкувати в зборі з зазором не менше 0.5 mm; дивіться петлі та збірки, надруковані на місці.
- Засувки, які можна тестувати. Затискачі та засувки з PA 12 гнуться як справжні; дивіться засувні з'єднання в SLS PA 12.
- Та сама деталь від прототипу до серії. Якщо продукт буде виготовлятися за допомогою SLS, прототип вже є серійною деталлю.
Швидкий цикл ітерацій
- Завантажте STEP або STL. Калькулятор показує ціну за лічені секунди та проводить перевірку дизайну: тонкі стінки, закриті порожнини та інші примітки з'являються перед замовленням.
- Виберіть рівень доставки. Express, коли прототип знаходиться на критичному шляху, Standard або Economy, коли наступний тест може почекати.
- Замовляйте варіанти разом. Якщо ви не впевнені щодо зазору, стінки або засувки, завантажте дві або три версії в одному замовленні.
- Тестуйте, вимірюйте, занотовуйте. Виміряйте посадки, спробуйте збірку, навантажте деталь так, як вона буде навантажена під час використання.
- Змініть CAD і завантажте знову. Зміна дизайну не коштує нічого, крім нового завантаження; немає інструменту, який потрібно модифікувати.
Ваші запитані пропозиції залишаються у вашому обліковому записі, тому ви можете порівнювати версії та замовити попередню за потреби.
Тестові зразки економлять ітерації
Для деталей, які вирішують, чи працює дизайн, спочатку надрукуйте невеликий тестовий зразок: смужку засувок різної товщини, ряд отворів і штифтів з різними зазорами або кілька товщин стінок поруч. Зразок невеликий, тому коштує недорого, і він відповідає в одному замовленні на те, що інакше зайняло б кілька. Почніть з наших рекомендацій щодо дизайну ±0.3 % (щонайменше ±0.3 mm) та зазорів у допусках і зазорах SLS.
Проектування прототипів для SLS
- Стінки: приблизно від 1.5 до 3 mm для корпусів і кронштейнів; калькулятор попереджає, якщо менше 0.8 mm.
- Порожнисті деталі: зробіть для кожної порожнини принаймні два вихідні отвори розміром не менше 5 mm, щоб можна було видалити порошок.
- Отвори: проектуйте до номіналу та розгортайте або свердліть там, де потрібен точний діаметр; невеликі отвори виходять трохи меншими.
- Різьби: для багаторазової збірки використовуйте вставки; дивіться різьби та вставки для гарячого запресовування.
- Площина шару: деталі, що гнуться, є найміцнішими, коли вони згинаються в межах площини шару. У калькуляторі ви можете вибрати площину шару для кожної деталі (XY, XZ або YZ) або дозволити нам вирішити.
Повний звід правил знаходиться в рекомендаціях щодо дизайну для SLS.
Обробка та колір для прототипів
Кожна деталь проходить дробоструминну обробку скляними кульками та полірується в DyeMansion Powershot DUAL, що забезпечує чисту, рівномірну матову поверхню. Для презентаційних моделей або щоб розрізняти варіанти, деталі можна пофарбувати в один із 61 кольорів. Чорний та помаранчевий є в наявності та зберігають час доставки обраного рівня; інші 59 кольорів додають близько одного місяця (20 робочих днів), тому для швидких ітерацій білий, чорний або помаранчевий є практичним вибором. Див. Постобробка та якість поверхні SLS.
Коли інший процес кращий
- Прозорість або дуже дрібні візуальні деталі: друк смолою (SLA) дає більш гладкі поверхні та дрібніші елементи; див. SLS проти SLA.
- Гумоподібні деталі: ми друкуємо лише PA 12; еластичні матеріали потребують іншого процесу.
- Металеві деталі або дуже жорсткі допуски: механічна обробка є кращим вибором; див. SLS проти обробки на ЧПУ.
- Швидкі, грубі перевірки форми: настільного друку FDM може бути достатньо; див. SLS проти FDM.
Від прототипу до серії
Коли прототип працює, наступне питання — як зробити більше. З SLS той самий файл і ті самі параметри дають ту саму деталь, тому пілотна серія може слідувати безпосередньо; див. дрібносерійне виробництво з SLS. Для більших кількостей порівняйте з литтям у SLS проти лиття під тиском. Якщо вам потрібна допомога з дизайном або розробкою самого продукту, команда prototype.builders може взятися за це.
Поширені запитання
Що таке швидке прототипування?
Швидке прототипування — це швидке виготовлення фізичних моделей або функціональних деталей безпосередньо з даних CAD, щоб дизайн можна було протестувати та покращити за короткі ітерації. Процеси 3D-друку, такі як SLS, SLA та FDM, є найпоширенішими методами.
Чому варто використовувати SLS для прототипів?
SLS друкує міцні деталі з PA 12 без опорних структур, тому складні форми, засувки, петлі та збірки можна тестувати як функціональні деталі. Прототип виготовляється з того ж матеріалу, що й пізніша серійна деталь SLS.
Як швидко я можу отримати прототип SLS?
Калькулятор показує ціну відразу після завантаження, і ви обираєте рівень доставки: Express, Standard або Economy. Чорні та помаранчеві деталі зберігають цей час доставки; інші 59 кольорів додають близько одного місяця.
Чи можу я протестувати кілька варіантів одночасно?
Так. Завантажте кілька варіантів або тестовий зразок з різними зазорами та товщиною стінок в одному замовленні. Тестування їх пліч-о-пліч часто швидше, ніж замовлення одного варіанту за іншим.
Коли SLS не є правильним процесом для прототипу?
Коли вам потрібні прозорі деталі, гумоподібні матеріали, дуже дрібні візуальні деталі або металева деталь. Для них краще підходять SLA, інші матеріали або механічна обробка. Для допомоги з дизайном та розробкою може допомогти prototype.builders.
Отримати миттєву ціну
Завантажте файли STEP або STL у калькулятор і дізнайтеся ціну ваших деталей за лічені секунди: білий нейлон PA 12, дробоструминна обробка та полірування включені, опціональне фарбування в 61 колір, три швидкості доставки. Звідти ви надсилаєте попередній перегляд замовлення на підтвердження.
Інший матеріал, NDA чи велика серія? Напишіть нам. Щодо допомоги з дизайном та розробки прототипів дивіться prototype.builders.
Отримати миттєву ціну