Conseils d'expert pour optimiser la conception en frittage laser direct de métal (DMLS)

Le frittage laser direct de métal (DMLS) est une technologie d'impression 3D métal qui crée des pièces à partir de poudre métallique. Cette technologie est capable de produire des pièces hautement détaillées et complexes avec une excellente précision. Cependant, le succès de votre projet d'impression 3D DMLS dépend, dans une large mesure, de la qualité de la conception du modèle CAO 3D.

Dans ce guide, vous apprendrez les conseils de conception les plus essentiels qui optimiseront votre conception pour le frittage laser direct de métal.

Limitations de taille

Les limitations de taille sont des considérations vitales en DMLS car elles stipulent les tailles au-delà ou en dessous desquelles des problèmes sont destinés à survenir pendant l'impression. Certaines limitations de taille du processus DMLS sont les suivantes.

• Volume de construction maximum : 250 x 250 x 325 mm
• Taille de caractéristique minimale : 1,5 mm pour les caractéristiques structurelles et 0,75 mm pour les caractéristiques cosmétiques
• Épaisseur de couche : Cela peut varier de 0,02 – 0,08 mm, selon le matériau imprimé

Tolérances

L'impression 3D DMLS peut produire des pièces avec des tolérances de ±0,2 % (0,1 – 0,2 mm). Les tolérances serrées coûtent plus cher à produire, donc n'appliquez des tolérances qu'aux caractéristiques qui les requièrent comme les pièces d'assemblage et pièces destinées à s'emboîter avec d'autres produits. Notez que les considérations géométriques, comme les contraintes internes pendant l'impression, structures de support, etc., peuvent causer des déviations dans les tolérances et la planéité. Si une planéité stricte est une exigence cruciale pour votre pièce proposée, alors le DMLS peut ne pas être votre meilleure option.

Structures de support

Le DMLS est un processus d'impression 3D couche par couche. Une couche en cours d'impression repose sur les couches précédemment imprimées pour le support. Dans certaines géométries comme les porte-à-faux (overhangs), arches, et surfaces inclinées à plus de 30°, il n'y a pas de couches de support, et donc des structures de support qui ne font pas partie du produit final doivent être incluses dans la conception. Elles fourniront le support pendant l'impression mais seront retirées plus tard pendant le post-traitement.

Les structures de support sont aussi requises pour minimiser ou prévenir le gauchissement, ancrer la pièce à la plateforme de construction, et empêcher les pièces de bouger sous la force du rouleau de la machine DMLS. Les structures de support, bien que nécessaires, augmentent les coûts de production globaux car elles consomment du matériau et augmentent le temps de construction, pour être retirées plus tard.

Quelques façons de rendre une pièce plus auto-portante et réduire le besoin de structures de support incluent la conception d'angles inférieurs ou égaux à 30° et l'utilisation de congés et chanfreins sur les coins.

Distance entre caractéristiques

En raison de la dissipation de chaleur du laser dans la poudre environnante pendant le DMLS, le laser crée un bain de fusion légèrement plus large que son diamètre. En résultat, des caractéristiques trop proches l'une de l'autre peuvent fusionner ensemble. Une autre implication possible est la création d'une section de poudre non frittée coincée entre zones frittées. Pour éviter cela, laissez un espace d'au moins 0,5 mm entre les caractéristiques.

Pièces creuses et trous d'évacuation

Pour réduire l'utilisation de matériau et le poids du produit fini, les pièces peuvent être conçues creuses. Dans la plupart des cas, cela n'affecte pas l'application finale de la pièce. Pour les pièces creuses, incluez des trous d'évacuation dans votre conception pour permettre le retrait de la poudre non frittée résiduelle de la section creuse.

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