Conseils de conception pour le frittage laser :épaisseur de paroi

Conseils de conception pour le frittage laser :épaisseur de paroi

La capacité de l'impression 3D à créer des épaisseurs de paroi variables est depuis longtemps une aubaine pour les concepteurs et les ingénieurs habitués au moulage par injection conventionnel où une épaisseur de paroi constante est nécessaire pour garantir que les cavités du moule sont remplies uniformément et refroidissent uniformément. En revanche, l'impression 3D n'a aucun mal à fabriquer une pièce avec des parois ou des caractéristiques variant d'épais à mince avec une gradation minimale. Cependant, chaque processus d'impression 3D a différents degrés de tolérances d'épaisseur de paroi.

Le frittage laser est l'une des technologies d'impression 3D les plus populaires pour l'exécution de conceptions ramifiées avec des parois fluides, car c'est le seul processus qui ne nécessite pas de structures de support attachées qui doivent être retirées lors du post-traitement. Afin de vérifier pleinement les meilleures directives de fabrication pour le frittage laser, nous avons parrainé une étude avec l'Université du Texas afin de déterminer les règles de conception pour LS qui garantiraient que votre pièce répond aux exigences de précision et de répétabilité. Nous partageons nos connaissances professionnelles sur l'épaisseur des parois, comme l'a confirmé notre étude, pour vous aider à réaliser des constructions LS optimales.

Comment le processus joue un rôle dans les tolérances des murs

Contrairement à la majorité des processus d'impression 3D, le frittage laser ne nécessite pas la construction de structures de support attachées pour créer des éléments, des trous et des canaux en surplomb. Au lieu de cela, les conceptions sont en intonylon fritté et en poudre composite. La poudre non frittée environnante soutient la pièce au fur et à mesure de sa construction, ce qui en fait un processus idéal pour les murs suspendus libres. Avec ce processus de fabrication de forme libre, LS propose une multitude de thermoplastiques hautes performances, y compris certifiés FAR 25.853 pour les nylons à fumée et à combustion à haute température. Le volume de poudre et la chaleur s'additionnent pour créer une surface assez dense au-dessus du design. Par conséquent, si votre pièce a une grande surface plane, elle peut être plus susceptible de se déformer. Une orientation correcte et une épaisseur de paroi adéquate aideront à éviter les inexactitudes.

Orientation

Les grandes surfaces planes construites horizontalement auront un risque de déformation beaucoup plus élevé car elles englobent une plus grande surface directement parallèle à chaque nouvelle couche de poudre. Il doit résister à une poudre de plus en plus dense au fur et à mesure de la construction. Nous vous recommandons de construire des murs plus minces verticalement ou en biais pour tenir compte de la densité de la poudre.

Selon la géométrie de votre pièce et l'utilisation prévue, une construction verticale ou inclinée peut donner la meilleure précision.

Dimension

L'épaisseur de la paroi joue un rôle dans la précision de votre pièce ainsi que dans la capacité de votre pièce à résister à une utilisation et à des tests répétés au fil du temps. Au cours de notre étude, nous avons testé des murs de 15 épaisseurs différentes pour identifier les dimensions de mur résolubles les plus minces. Des parois aussi minces que 0,6 mm (0,024") sont possibles ; cependant, des murs aussi fins n'offrent pas une stabilité dimensionnelle suffisante pour une construction fiable. Nous recommandons une épaisseur de paroi d'au moins 0,8 mm (0,031") pour tenir compte du gauchissement et assurer une rigidité décente.

Murs inférieurs à 0,6 mm (0,024"). 0,8 m (0,31") offrait la meilleure stabilité et précision.

Applications

Le frittage laser a été l'une des premières technologies d'impression 3D utilisées dans la production de conduits aérospatiaux et de composants non porteurs nécessitant une fabrication à faible volume ou très complexe. Aujourd'hui, c'est toujours l'un des processus les plus recherchés pour l'aérospatiale, la fabrication de conduits, de gouvernes, de supports, de clips, de pinces, de réservoirs de carburant et d'autres pièces certifiées pour le vol.

Téléchargez notre étude complète avec l'Université du Texas pour en savoir plus sur d'autres caractéristiques de conception importantes telles que le diamètre du trou et la construction de composants mobiles en une seule pièce.