6 SLA-Designtipps

Stereolithographie (SLA) ist ein additives Herstellungsverfahren, bei dem lichtempfindliche flüssige Harze mithilfe einer Lichtquelle zu festen Formen ausgehärtet werden. SLA ist in der Lage, hochpräzise isotrope Teile mit glatten Oberflächen und hervorragender Auflösung von Designmerkmalen herzustellen, wodurch es ideal für die Herstellung komplizierter Prototypen, Urmuster und maßstabsgetreuer Modelle ist.

Wie bei den meisten Herstellungsprozessen hängen Qualität und Lebensfähigkeit eines Teils jedoch von der Kontrolle so vieler beteiligter Variablen wie möglich ab. Die erreichbare Detailgenauigkeit hängt beispielsweise von Faktoren wie der Größe der Lichtquelle und den Materialeigenschaften des Harzes ab.

Die folgenden sechs SLA-Designrichtlinien helfen bei der Optimierung von Teiledesigns, um die Herstellbarkeit zu verbessern, die Kosten niedrig zu halten und die Leistung zu steigern.

1. Denken Sie an die Mindestgröße der Elemente

Lichtempfindliche Harze haben im Vergleich zu anderen Additivmaterialien eine relativ hohe Viskosität, was nach dem Bau Probleme verursachen kann. Beispielsweise können zu kleine Löcher versiegeln, bevor das Polymer vollständig ausgehärtet ist. Aus diesem Grund sollten Löcher nicht kleiner als 0,005 Zoll (0,127 mm) sein.

Abschnitte mit dünnen Wänden müssen ebenfalls genau beobachtet werden. Unterstützte Wände sollten nicht dünner als 0,016 Zoll (0,4 mm) sein, um einen Bruch während des Abziehvorgangs zu vermeiden, d. h. wenn sich das ausgehärtete Photopolymer vom Harztank löst, wenn sich die Konstruktionsplattform bewegt. Nicht unterstützte Wände, die dünner als 0,024 Zoll (0,6 mm) sind, können sich während des Druckzyklus verziehen oder abbrechen.

2. Achten Sie auf eine gleichmäßige Wandstärke

Die Wandstärke ist aus mehreren Gründen wichtig. Erstens erfordern dickere Abschnitte mehr Material, was Ihre Produktionskosten in die Höhe treibt. Zweitens, wenn die Wände eines Teils nicht über das gesamte Teil gleichmäßig sind, kühlen die dünneren Abschnitte schneller ab als die dickeren, was zu Verwerfungen, Rissen und anderen Defekten führen kann. Wenn ein Teil Variationen in der Wandstärke erfordert, sollten die Übergänge so allmählich wie möglich erfolgen.

3. Fügen Sie Stützstrukturen für überhängende Elemente hinzu

SLA kann problemlos Teile mit überhängenden Merkmalen herstellen, solange genügend Stützstrukturen in das Design integriert sind. Ohne Stützstrukturen neigen jedoch überhängende Merkmale zum Verziehen. Überhänge können ohne Stützen nur gedruckt werden, wenn sie weniger als 1,0 mm (0,039 Zoll) betragen und einen Mindestwinkel von 19° aufweisen. Das Drucken unter 19° von der Ebene führt dazu, dass die überhängende Funktion beim Abziehen abbricht.

4. Stellen Sie sicher, dass geprägte und gravierte Details die richtige Größe haben

Alle erhabenen Merkmale auf der Oberfläche eines Teils sollten mindestens 0,004 Zoll (0,1 m) hoch sein, um sicherzustellen, dass die Details klar und sichtbar gedruckt werden. Dieser Gestaltungstipp ist besonders relevant für Textmerkmale. Wenn gravierte Merkmale zu klein sind, können sie möglicherweise zusammenlaufen und während des Druckens verschmelzen. Gravierte oder vertiefte Details sollten mindestens 0,016 Zoll (0,4 mm) breit und tief sein, um Genauigkeit zu gewährleisten.

5. Erwägen Sie, Ihren Teil auszuhöhlen

Standardmäßig stellen SLA-gedruckte Teile vollständig solide Komponenten her. Sofern das Teil jedoch nicht als voll funktionsfähiges Teil für den Endverbrauch gedacht ist, erfordert das Aushöhlen des Modells weitaus weniger Harz, was sowohl die Druckzeit als auch die damit verbundenen Herstellungskosten reduziert. Im Allgemeinen sollten die Wände von ausgehöhlten Teilen mindestens 2 mm dick sein, um das Risiko von Druckfehlern gering zu halten.

Um ein Teil auszuhöhlen, fügen Sie Ablauflöcher im untersten Bereich des Teils hinzu, der durch die Druckausrichtung bestimmt wird, um zu verhindern, dass sich ungehärtetes Harz ansammelt und im fertigen Bauteil eingeschlossen wird. Wenn dies nicht berücksichtigt wird, kann dies zu Druckungleichgewichten im Inneren des Teils führen, die Risse, Löcher und sogar Explosionen verursachen. Drainagelöcher sollten einen Durchmesser von mindestens 3,5 mm (0,138 Zoll) haben.

6. Runden Sie die Ecken Ihres Teils ab

Teile mit scharfen Ecken haben erhöhte Spannungskonzentrationen, die die Wahrscheinlichkeit von Rissen und Teileversagen erhöhen. Durch das Abrunden von Außen- und Innenecken werden Änderungen im Querschnitt allmählicher, wodurch die Spannung gleichmäßiger über das Teil verteilt wird.

Wir empfehlen, dass der Radius einer Innenecke mindestens die Hälfte der Dicke der zugehörigen Wand und Außenecken mindestens das 1,5-fache der Dicke der zugehörigen Wände betragen sollte. Größere Radien tragen zu einer effektiveren Spannungsverteilung bei, wenn Ihre SLA-Designs diese berücksichtigen können.

Beginnen Sie noch heute mit der Optimierung von SLA-Designs

Die Stereolithographie ist ein bewährtes additives Herstellungsverfahren, das die Liebe zum Detail und zur Größe der Merkmale erfordert, um einen erfolgreichen Druck zu gewährleisten. Diese Best Practices im Hinterkopf zu behalten, kann für Produktteams eine Herausforderung darstellen, aber ein erfahrener Fertigungspartner kann helfen. Das Team von Fast Radius bringt umfassende Erfahrung mit und kann Ihnen helfen, Ihre SLA-Designs zu verfeinern und überlegene Teile zu erstellen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um loszulegen.