Designtipps für den 3D-Druck mit direktem Metall-Lasersintern

Direktes Metall-Lasersintern (DMLS) ist eine Metall-3D-Drucktechnologie, die Teile aus Metallpulver herstellt. Diese Technologie ist in der Lage, hochdetaillierte und komplexe Teile mit ausgezeichneter Präzision herzustellen. Der Erfolg Ihres DMLS-3D-Druckprojekts hängt jedoch zu einem großen Teil von der Qualität des 3D-CAD-Modelldesigns ab.

In diesem Leitfaden lernen Sie die wichtigsten Designtipps kennen, mit denen Sie Ihr Design für das direkte Metall-Lasersintern optimieren können.

Größenbeschränkungen

Größenbeschränkungen sind wichtige Überlegungen in DMLS, da sie die Größen festlegen, über oder unter denen beim Drucken zwangsläufig Probleme auftreten werden. Einige Größenbeschränkungen des DMLS-Prozesses sind wie folgt.

• Maximales Bauvolumen :250 x 250 x 325 mm
• Mindestelementgröße :1,5 mm für strukturelle Merkmale und 0,75 mm für kosmetische Merkmale
• Schichtdicke :Diese kann je nach zu bedruckendem Material zwischen 0,02 – 0,08 mm variieren

Toleranzen

Der DMLS-3D-Druck kann Teile mit Toleranzen von ±0,2 % (0,1 – 0,2 mm) herstellen. Enge Toleranzen kosten mehr in der Herstellung, also wenden Sie Toleranzen nur auf Merkmale an, die dies erfordern, wie z. B. Passteile und Teile, die zu anderen Produkten passen sollen. Beachten Sie, dass Geometrieüberlegungen wie Eigenspannungen während des Druckens, Stützstrukturen usw. Abweichungen in Toleranzen und Ebenheit verursachen können. Wenn strenge Ebenheit eine entscheidende Anforderung für Ihr vorgeschlagenes Teil ist, ist DMLS möglicherweise nicht die beste Option.

Unterstützungsstrukturen

DMLS ist ein Schicht-für-Schicht-3D-Druckverfahren. Eine zu druckende Schicht stützt sich zur Unterstützung auf die zuvor gedruckten Schichten. Bei bestimmten Geometrien wie Überhängen, Bögen und geneigten Flächen von mehr als 30° gibt es keine tragenden Schichten, und daher müssen Stützstrukturen, die nicht Teil des Endprodukts sind, in das Design einbezogen werden. Diese unterstützen während des Druckens, werden aber später während der Nachbearbeitung entfernt.

Stützstrukturen sind ebenfalls erforderlich, um ein Verziehen zu minimieren oder zu verhindern, das Teil auf der Bauplattform zu verankern und zu verhindern, dass sich Teile unter der Kraft der DMLS-Maschinenwalze verschieben. Stützstrukturen, obwohl notwendig, erhöhen die Gesamtproduktionskosten, da sie Material verbrauchen und die Bauzeit verlängern, nur um später entfernt zu werden.

Einige Möglichkeiten, wie Sie ein Teil selbsttragender machen und den Bedarf an Stützstrukturen reduzieren können, umfassen das Entwerfen von Winkeln, die kleiner oder gleich 30° sind, und die Verwendung von Verrundungen und Fasen an Ecken.

Entfernung zwischen Features

Durch die beim DMLS vom Laser in das umgebende Pulver abgegebene Wärme erzeugt der Laser ein Schmelzbad, das etwas größer ist als sein Durchmesser. Infolgedessen können Merkmale, die zu nahe beieinander liegen, miteinander verschmelzen. Eine weitere mögliche Folge ist die Bildung eines Abschnitts aus ungesintertem Pulver, der zwischen gesinterten Bereichen steckt. Um dies zu vermeiden, lassen Sie zwischen den Merkmalen einen Abstand von mindestens 0,5 mm.

Hohlteile und Fluchtlöcher

Um den Materialeinsatz und das Gewicht des fertigen Produkts zu reduzieren, können Teile hohl ausgeführt werden. In den meisten Fällen hat dies keinen Einfluss auf die endgültige Anwendung eines Teils. Nehmen Sie bei hohlen Teilen Austrittslöcher in Ihr Design auf, damit Sie ungesintertes Restpulver aus dem hohlen Abschnitt entfernen können.

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