Aplicaciones y consejos de diseño de sinterización selectiva por láser (SLS)

Feb 01, 2023

La tecnología de impresión 3D de sinterización selectiva por láser (SLS) permite una calidad y productividad excepcionales al tiempo que abre la puerta a diseños de alto rendimiento que no son posibles con el moldeo por inyección. La fabricación aditiva SLS también elimina los largos plazos de entrega y la inversión inicial de las herramientas de moldeo por inyección.


JR ha utilizado la impresión 3D SLS para proporcionar a los clientes una variedad de piezas complejas, como ejes, marcos, tuberías complejas, bisagras vivas, clips y otros componentes. Vamos a presentar nuestro proceso de producción.

3d printing parts


Impresión 3dEjes

La fricción, el ajuste y la eliminación de polvo son tres factores en el diseño de ejes fabricados por SLS. Aplique un riel de 1 a 2 mm en el lado estático (el lado "sin tensión" del conjunto) para controlar la fricción. El espacio entre el riel guía y el tubo del eje se mantiene en 0,3 mm. Si hay un espacio de 2 mm o más en el área alejada del riel guía, el polvo se puede eliminar fácil y completamente soplando aire comprimido en la entrada de eliminación de polvo en el lado estático.


Cuando elimine el polvo, sople aire comprimido mientras gira el eje para expulsar el polvo de la cavidad del eje. Como material de cojinete natural, el nailon proporciona un mecanismo suave y de baja fricción para aplicaciones de baja carga y baja velocidad. En aplicaciones más exigentes donde la fricción puede generar calor y causar desgaste, se pueden considerar los cojinetes de inserción.

3d printing Shafts


Impresión 3dDeflector - Gestión del flujo de aire

Para colocar el punto de montaje a través del deflector, alargar el deflector en forma de lágrima aerodinámica reduce el lugar donde se pueden formar turbulencias. Esto mejora la eficiencia del flujo de aire y reduce el ruido.


Diseñe siempre los deflectores con esquinas ligeramente redondeadas para evitar que se agriete la pared lateral de la tubería, especialmente si el componente se usa en un entorno presurizado y/o con ciclos de temperatura.

3d printing sls


Impresión 3dIncorporadoBpendiente

En este ejemplo, describimos la colocación de un rodamiento de bolas de cerámica en una ranura (CAD modelado como una cavidad anular entre las caras A y B). Piense en ello como un mecanismo de bisagra híbrido integrado.


El nailon es un material de carga de baja fricción naturalmente bueno. Sin embargo, en aplicaciones en las que espera cargas de ciclos repetidos a largo plazo, reemplazar los rodamientos de bolas modelados en CAD que ya están en su lugar con rodamientos de bolas de cerámica (montados a través de la boca de inspección) puede producir un mecanismo suave y muy duradero.


Una vez que todos los cojinetes estén en las ranuras, se puede asegurar un pasador para sellar las ranuras.

3D PRINTING Embedded bearing


Impresión 3dFuelle

La tecnología SLS se puede utilizar para fabricar "fuelles" funcionales cuando las operaciones de ensamblaje o unión de la aplicación requieren un cierto grado de flexibilidad. Tenga en cuenta, sin embargo, que el nailon no funciona bien en aplicaciones que requieren ciclos repetidos, como las fundas de cables y mangueras en los mecanismos. Por lo tanto, el nailon solo debe considerarse para fuelles en aplicaciones con una frecuencia muy baja de flexión cíclica.


Los fuelles circulares funcionan mejor cuando los puntos de tensión de tracción están distribuidos uniformemente en la sección transversal. Al pasar de una sección redondeada a un cuadrado debajo, cualquier movimiento hacia abajo desde la sección redondeada generará estrés. En este caso, es posible que deba adoptarse un enfoque diferente: utilizar una estructura similar para el "fuelle Deardorff", que es esencialmente una serie de rectángulos interconectados alternos. Tenga en cuenta que debido a los radios más pequeños de las esquinas, esta geometría es más sensible a las concentraciones de tensión y, por lo tanto, es propensa a fracturarse cuando el bucle está sometido a tensión.

3D Printing Bellows


Impresión 3D Grille

Los hexágonos están específicamente optimizados para la tecnología SLS, no solo porque manejan fundamentalmente el estrés y la eficiencia de la celda, sino también porque se requieren muy pocos triángulos (12) para representar con precisión los hexágonos. Si se utilizan círculos para formar los agujeros de la cuadrícula, espere un aumento significativo en el tamaño del archivo.


Si bien el peso de la pieza final puede reducirse en relación con una pieza sólida sin malla, el tiempo de limpieza y el tiempo de estirado del sistema aumentan, ya que el láser ahora está contorneando y rellenando numerosas características de la sección transversal.


Al igual que con las piezas huecas, la cantidad de polvo no utilizado no es muy relevante para el material extra para reciclar. Esto se debe a la proximidad a la exposición térmica de los componentes. De hecho, las piezas de malla son más caras de fabricar que las piezas sólidas debido al tiempo de estirado adicional que se requiere.

3D Printing Grille SLS


La impresión 3D SLS puede proporcionar cualquier pieza compleja, y JR cuenta con un equipo de ingeniería profesional que puede brindarle mejores soluciones de diseño. Podemos proporcionar servicios de impresión 3D de plástico y metal. Si tiene necesidades de impresión 3D, no dude en contactarnos.


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