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如何为HP多喷射融合3D打印机设计

经过Leslie Langnau.|2018年3月6日

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虽然HP多喷射技术周围有很多嗡嗡声,但对其细微差别和设计考虑来说毫无疑问。以下是创建最佳设计的关键要点。

-Chuck Alexander,产品管理总监,Stratasys直接制造

HP多喷射融合技术是最新的3D打印创新,以制作头条新闻。它将继续加强制造业的3D印刷。它为低批量生产零件和功能原型提供了新的可能性,因为它的突破速度和精细特性分辨率。

多喷射融合功能与其他3D打印过程一样,通过构建逐层建筑,但它在红外线加热中增加了熔断和细节剂,以构建高强度,几乎各向同性的零件。虽然这种突破性技术围绕这种突破性有很多嗡嗡声,但很少有关于细微差别和设计考虑因素。与实体化学技术(FDM)等资深技术相比,添加剂制造业和婴儿仍然是一种相当新的技术。

因此,Stratasys直接制造花费几个月,学习和微调多喷射融合在启动它以了解技术之前的过程以及可能影响设计的机械性能。

多喷射融合有效

了解多次喷射融合如何工作以便为该过程设计很重要。它从构建平台上的顶部到底部施加的一层粉末材料开始。该机器将熔化和细节剂的液滴施加以及从左右到右向粉末材料的热能,以熔化该层。在扫描结束时,供应箱用新鲜材料重新填充重新填充物。完成每层后,构建平台收回并再次开始恢复物品。在打印完成后,将具有材料和部件的构建单元卷起到处理站,以进行冷却和粉末挖掘。剩余的粉末再循环用于未来的建筑物。

由于多喷射融合构建的零件具有比任何其他3D打印技术更高的各向同性特性,这意味着它们在Z方向上几乎与Z定向一样强烈。但是一些方向调整提供了更好的细节,准确性或力量。将可见功能放在XY平面上而不是Z方向,以进行光滑的表面光洁度。

多喷射融合部件从融合,细节和转换工艺的融合,细节和变换代理获得高强度和表面质量。选择性地印刷搅拌剂,其中颗粒将融合在一起,而细节剂被选择性地印刷以减少或扩增融合剂。转化剂调节熔融和细节剂彼此的相互作用和材料在体素水平下控制部分属性。对于HP打印机,Voxel是一个可单独寻址的卷元素;设计人员可以控制添加剂构建中每个体素的性质。可以在此级别控制的属性包括:

- 高度准确和细节

- 表面粗糙度,纹理和摩擦系数

- 强度强度,弹性,硬度和其他材料特性

电气和导热率

这种独特的过程导致许多独特的好处,包括:

- 高度详细的特点 - 多喷射融合可以产生0.02英寸。微观特征分辨率。这开辟了创造小型复杂和复杂的设计功能的机会,例如压花文本,小洞和生活铰链。

- 流量批量制造 - 多喷射融合是市场上最快的3D打印系统之一。与其大型构建外壳相结合的速度使得多喷射融合适用于大量的小零件,以实现低每单位定价。使用可以批量多订单的添加剂制造服务局,这种能力特别有益。

设计注意事项

与任何制造过程一样,多喷射融合有其自身的局限性和考虑因素,以便在设计构建过程时记住。Stratasys Direct花了几个月的时间来验证多次喷射融合,以了解必要的质量系统和材料处理程序,以及验证机械性能和尺寸性能标准,以确保在满足规范时确保重复性和一致性。该团队学会了如何正确设计过程以优化零件的速度和准确性。在许多方面,为多喷射融合设计类似于设计用于其他粉末床融合过程,但是在以下几个方面,该过程明显唯一:

-Fine特性分辨率 - 多喷射融合部件具有0.02英寸的精细功能分辨率。任何较小的将打印,但它可能无法完全密集或满足指定的材料特性。

- 材料 - 今天,HP 3D高可重用性PA 12是唯一可用的材料,但额外的材料正在开发,如PA 11。

- COLOR - 由于黑色融合剂,大多数多喷射融合零件内置在黑色或灰色阴影中。但是,零件可以用颜色涂漆或织地,有新的机器可以用变换剂的全彩色制造。

- 表面饰面 - 多喷射融合部件的平均表面光洁度为125至250微内切。表面也可以手动砂磨或翻滚以进行更平滑的光洁度。

-Part大小 - 多喷射融合机的构建信封是16英寸x 12。x 16。Stratasys Direct建议最大零件大小为14.96英寸x 11.25。x 14.96。x 14.96。围绕零件添加缓冲区对于印刷代理商。

多喷射融合部件的平均表面光洁度为125至250微内切RA。表面也可以手动砂磨或翻滚以进行更平滑的光洁度。

除了多喷射融合技术和其他粉末融合工艺之间的差异,还有三种主要设计和机械限制,以便在设计过程时记住。

-WALL厚度 - 尼龙,如任何热塑性,在固化时收缩。非常厚的墙壁可以积聚热量,并导致浓密区域的斑块收缩,具有材料的积聚,导致几何变形。因此,墙壁应至少为0.02英寸至0.12英寸(0.5至3.0毫米)。较薄的墙壁是可能的,但可能含有由于不均匀的过程收缩而导致的不准确性和变形。对于具有高纵横比的部件,Stratasys Direct建议增加壁厚或添加肋骨或圆角以加强该部件。

- 寻点 - 用多喷射融合构建的零件具有比任何其他3D打印技术更高的各向同性特性,这意味着它们在Z的方向上几乎与Z定向相同。然而,当应用程序需要具有高水平细节,精度或强度的部分时,有一些方向调整。如果您的应用需要光滑的表面光洁度,请将可见功能放置在XY平面上而不是Z方向,以避免阶梯效果。此外,将零件面朝下朝向构建平台,以便在该侧进行更平稳的表面光洁度。最后,尽可能地水平销钉和夹子。

- 多喷射融合部分的典型专用尺寸和最小特征尺寸 - ±0.010英寸(0.25 mm)或±0.001 in./in。(0.025 mm / 25.4 mm),以较大者为准。Stratasys Direct已经实现了更严格的公差,但这取决于整体尺寸和设计。多喷射融合的最小实用特征尺寸也是0.02英寸(0.5毫米),包括孔直径,轴直径和特征间隙。压花或粘滞刻字的最小可打印字体大小为6分。

此外,还有特定设计特征的特殊考虑因素,例如老板,孔,插入,关节,生活铰链,肋骨,角撑板,圆角,隔板和卡扣。

多喷射融合能力提供可重复,各向同性机械性能,加上其速度和低成本的每单位,使其成为各种功能应用的多功能技术。利用这种非凡技术的第一步是学习如何为它设计。

Stratasys直接制造
www.stratasysdirect.com.


提交:3D打印•添加剂制造•立体光刻
标记:记忆经营者设计

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