3D-utskrifter: Designriktlinjer för additiv tillverkning av mekaniska komponenter

Introduktion till 3D-utskrifter för mekanisk konstruktion: 3D-utskrift, även känd som additiv tillverkning, har revolutionerat tillverkningsindustrin genom att möjliggöra skapandet av komplexa geometrier med hög precision direkt från digitala modeller. Genom att lägga till material i lager för lager, istället för att ta bort det från en solid kub, öppnar 3D-utskrift upp möjligheter för att skapa komponenter som tidigare var svåra eller omöjliga att tillverka med traditionella metoder. Detta inkluderar delar med interna strukturer, organiska former och individuellt anpassade komponenter som passar perfekt till specifika applikationer.

Olika tekniker är användbara i olika skeden av utvecklingsprocessen. Teknikerna är många, inklusive Fused Deposition Modeling (FDM), Stereolithography (SLA), Selective Laser Sintering (SLS), Multi Jet Fusion (MJF), Direct Metal Laser Sintering (DMLS), och Digital Light Synthesis (DLS), bland andra. Varje teknik har sina egna fördelar och begränsningar, och det är viktigt att välja rätt teknik för det specifika användningsområdet och de önskade egenskaperna hos den slutliga komponenten. Dagligen går våra FDM-maskiner varma här på kontoret, med vilka vi snabbt kan testa koncept och unika lösningar. Andra tekniker är användbara för när man vill utvärdera lösningar som är tekniskt mer krävande gällande ytfinhet, hållfasthet eller tolerans. När är det lämpligt att använda en viss typ av teknik och vad är viktigt att tänka på?

DESIGNRIKTLINJER FÖR FDM

FDM är en av de vanligaste och mest prisvärda 3D-utskriftsteknikerna. Den fungerar genom att smälta plasttrådar eller pellets och extrudera dem för att bygga upp lager av material. Några viktiga designprinciper för FDM inkluderar att undvika överhäng, optimera lagerorientering för ökad hållfasthet, och att använda stödstrukturer vid behov för att stödja överhängande geometrier.

FDM 3d utskrifter

Designriktlinjer för sla

Stereolithography (SLA) använder en laser för att härda flytande resin i exakta lager för att skapa detaljerade och högupplösta delar. Designprinciperna är ganska lika de för FDM, men med SLA så blir det nästan alltid mycket stödmaterial, som man måste tänka på hur man tar bort på enklast sätt. Skillnaden från FDM, där man använder termoplaster, är att i SLA använder man härdplaster som har andra egenskaper.

SLA 3d printed part

Designriktlinjer för SLS och MJF

Selective Laser Sintering (SLS) och Multi Jet Fusion (MJF) är två helt olika tekniker, men materialet man oftast använder och resultatet blir relativt likvärdigt. Vanligtvis används ett nylonpulver (PA12) med eller utan glasförstärkning som råmaterial för båda teknikerna. SLS använder en högintensivt laser som sintrar ihop ett pulver, lager för lager. MJF applicera ett pigment på pulverbädden som med hjälp av en värmelampa smälter samman pulvret. Eftersom båda teknikerna använder sig av en pulverbädd så har man inte samma begränsningar med överhäng som vid FDM och SLA. Geometrin kan vara otroligt komplex utan behov av stödmaterial. Det man däremot behöver tänka på med dessa tekniker är att inte designa stora platta geometrier då det kan skapa problem med deformerade detaljer. Tjocka geometrier bör man också undvika.

SLS och MJF Utskrifter

Designriktlinjer för DMLS

Direct Metal Laser Sintering (DMLS) är en 3D-utskriftsteknik som använder en laser för att smälta metallpulver och skapa delar med hög mekanisk hållfasthet. När man designar för DMLS är det viktigt att ta hänsyn till materialkrympning och att undvika överhängande geometrier som kan leda till deformation eller kvalitetsproblem.

slutSats

Fördelarna med att använda 3D-utskrifter vid produktutveckling är många: snabb prototyptillverkning, designfrihet för komplexa geometrier, och möjligheten att skräddarsy komponenter för specifika applikationer. Genom att följa rätt designriktlinjer för olika 3D-utskriftstekniker kan ni dra nytta av alla dessa fördelar och accelerera er produktutvecklingsprocess.