איך באמת נראית איכות הדפסת תלת מימד של SLS
גיליונות נתונים מציינים דיוק. תמונות שיווקיות מציגות משטחים מושלמים. אבל כשאתם מחליטים האם SLS יכולה להחליף הזרקה או עיבוד שבבי CNC עבור היישום שלכם, אתם צריכים לדעת מה יוצא מהמדפסת - עם מידות, לא עם תארים.
מאמר זה מציג נתוני איכות הדפסת תלת-ממד SLS מחלקי בדיקה בפועל שהודפסו על TPM3D P360החלקים הודפסו ב Precimid1172Pro GF30 שחור (חרוזי זכוכית ממולאים PA12) ו Precimid1172Pro שחור (PA12) בעובי שכבה של 0.12 מ"מ. כל טענה מגובה במספר מדידה או במשטח מצולם.
אנו מכסים שלושה ממדים של איכות: דיוק ממדי, גימור פני השטח ורזולוציית התכונות — כולל היכן התהליך מצטיין והיכן יש לו מגבלות שכדאי לתכנן סביבן.
דיוק ממדי: סטיות נמדדות
איך בדקנו
חלקי בדיקה ייחוס עם מידות עיצוב ידועות הודפסו ונמדדו באמצעות קליברים. הסטיות שלהלן הן ההפרש בין מידות ה-CAD לממדים המודפסים בפועל, הן בכיוון XY (אופקי) והן בכיוון Z (אנכי).
מידות אופקיות (מישור XY)
| מידות עיצוב (מ"מ) | סטייה מדודה | מה זה אומר |
|---|---|---|
| 18.36 | + 0.03mm | בתוך 0.2% מהתכנון |
| 34.34 | + 0.01mm | בתוך 0.03% מהתכנון |
בממדים אופקיים, ה-P360 שומר על סבולות מתחת ל-±0.05 מ"מ עבור חלקים בטווח של 18-35 מ"מ. ההטיה החיובית הקלה (חלקים מודפסים מעט גדולים יותר מהעיצוב) היא עקבית וצפויה - ניתן לפצות אותה ב-CAD במידת הצורך.
מידות אנכיות (ציר Z)
| מידות עיצוב (מ"מ) | סטייה מדודה | מה זה אומר |
|---|---|---|
| 26.64 | -0.10mm | פחות מגובה של שכבה של 0.12 מ"מ |
הסטייה האנכית גדולה יותר מהאופקית - זה צפוי בכל התהליכים מבוססי שכבות. הסטייה של -0.10 מ"מ על מאפיין של 26.64 מ"מ מתורגמת לפחות מגובה של שכבה בודדת של 0.12 מ"מ.
קירות דקים
| עובי עיצוב קיר (מ"מ) | סטייה מדודה | הערות |
|---|---|---|
| 0.50 | + 0.02mm | מצוין - קירות בעובי 0.5 מ"מ מודפסים במדויק |
| 0.66 | + 0.04mm | הטיה חיובית עקבית |
דפנות דקות בעובי של 0.5 מ"מ ניתנות להדפסה עם סטייה של +0.02 מ"מ בלבד. זוהי תוצאה משמעותית: דפנות בעובי של 0.5 מ"מ נמצאות בגבול התחתון של מה ש-SLS יכול לייצר באופן אמין, וה-P360 מטפל בהן מבלי להיסגר או לעוות.
גימור פני השטח: מה שרואים מחוץ למדפסת
משטחים עליונים ותחתונים (שטוחים)
חלקי הבדיקה המודפסים על גבי תצוגת P360 משטחים חלקים ושטוחים עם קווי סריקת לייזר שאינם נראים לעיןהמשטח אחיד ומט - ללא גושים, ללא שלפוחיות, ללא פגמים גלויים.
זוהי התוצאה הרצויה עבור משטחים גלויים של חלקים פונקציונליים. המשטח חלק מספיק כך שאינו דורש שיוף עבור יישומים פנימיים או מבניים. עבור משטחים הפונים ללקוחות, התזת חומר או החלקת אדים יפיקו גימור סאטן אחיד תוך דקות.
דפנות צד
קירות הצדדיים מראים קליפת תפוז מינימלית וקווי שכבה שאינם בולטים לעיןקליפת תפוז - מראה מחוספס ומרקמי על משטחים אנכיים - היא פגם SLS נפוץ הנגרם כתוצאה מפיזור אבקה לא אחיד או חוסר עקביות תרמית. בחלקים המודפסים של P360 המוצגים, הוא נעדר למעשה.
קווי השכבה בעובי של 0.12 מ"מ נראים לעין רק אם מסתכלים מקרוב. על קירות אנכיים, הם נראים כפסים אופקיים חלשים מאוד. על משטחים בזווית (30-60° מהאופק), דריכות המדרגות בולטות יותר אך עדיין עדינות.
פינות: נקיות וחדות
פינות המסגרת בחלקי הבדיקה הראו ללא בליטה או בליטה — כולל בפינות חדות. בליטה בפינות היא פגם SLS נפוץ שבו חום עודף מצטבר בשינויי כיוון בנתיב הלייזר, וגורם לחומר להתנפח. הודות לתכנון יעיל של נתיב הלייזר ולבקרת אנרגיה מדויקת של TPM3D P360, הלייזר מפצה אוטומטית על אנרגיה בעת סריקה סביב פינות.
מדוע איכות פני השטח עקבית
שני גורמים מניעים את המשטח החלק:
- מערכת ציפוי מחדש של להבים. דגם P360 משתמש בלהב ציפוי מחדש (לא בגליל) כדי לפזר כל שכבת אבקה. להבים יוצרים מצע אבקה שטוח ואחיד. גלילים יכולים להכניס סימני רטט ומטען סטטי - שניהם יוצרים פגמים על פני השטח.
- קצב ספיגת לייזר גבוה. לייזר ה-CO₂ משיג ספיגה של כ-96% עם אבקת ניילון. משמעות הדבר היא שאנרגיית הלייזר מגיעה בדיוק לאן שהיא מכוונת, עם פיזור תרמי מינימלי. התוצאה היא סינטור נקי ללא התחממות יתר של האבקה שמסביב - שאחרת הייתה גורמת לחספוס פני השטח ולצמיחת חלקים.
חוזק מכני: יותר כוח לעיוות ולשבירה
חלקי הבדיקה עברו כיפוף ידני והשוואת כוח שבירה. נדרשו חלקים מודפסים ב-P360. יותר כוח לעיוות ו יותר כוח לשבר מאשר קו הבסיס של הייחוס. זה מצביע על כך שתהליך הסינטור מייצר חומר צפוף ומחובר היטב - לא רק על פני השטח, אלא לכל אורך חתך הרוחב של החלק.
קצב הספיגה של 96% של לייזר CO₂ עם ניילון פירושו שכל שכבה מסונטרת במלואה, לא מותכת חלקית. סינטור מלא מייצר צפיפות גבוהה יותר וקשר בין שכבות - דבר המתבטא ישירות בביצועים מכניים.
שאלות נפוצות
מהו דיוק המימדים של חלקים מודפסים בתלת מימד SLS?
ב-TPM3D P360, מאפיינים אופקיים בטווח של 18-35 מ"מ מחזיקים מעמד ב-±0.03 מ"מ. מאפיינים אנכיים מראים סטייה מעט גדולה יותר - כ-0.10 מ"מ בתכונה של 27 מ"מ.
כמה חלק פני השטח של חלק מודפס SLS?
לחלקי SLS יש משטח מט ומעט גרגירי מחוץ למדפסת. ב-TPM3D P360, המשטחים השטוחים חלקים ללא קווי סריקת לייזר גלויים, והדפנות הצדדיות אינן מראות קליפת תפוז. בעובי שכבה של 0.12 מ"מ, קווי השכבה דהויים. התזת מדיה או החלקת אדים מייצרים גימור סאטן אחיד תוך 10-15 דקות, וניתן לבצע עיבוד נוסף לאחר מכן בהתאם לדרישות, למשל, החלקת אדים למשטח חלק ומבריק.
האם SLS יכול להדפיס קירות דקים?
כן. מדפיס ה-TPM3D P360 באופן אמין קירות דקים עד 0.5 מ"מ עם סטייה של +0.02 מ"מ בלבד. קירות בעובי של 0.66 מ"מ מראים סטייה של +0.04 מ"מ. מתחת ל-0.5 מ"מ, התוצאות הופכות פחות צפויות.
האם החלקים המודפסים של SLS חזקים?
חלקי TPM3D P360 דורשים יותר כוח כדי להתעוות ולהישבר בהשוואה לחלקים המודפסים ב-FDM, דבר המצביע על צפיפות סינטור מלאה. קצב הספיגה של 96% של לייזר CO₂ עם אבקת ניילון מבטיח איחוי מלא בין השכבות.
למה לחלקי SLS יש קצוות מעוגלים?
קוטר נקודת הלייזר (0.25 מ"מ ב-P360) קובע את רדיוס הקצה המינימלי. מכיוון שלקרן יש רוחב פיזי, קצוות חדים ושיוף מודפסים ברדיוס קטן. זה טבוע בתהליך הסינטר בלייזר. יש לבצע עיבוד לאחר המכונה אם נדרשים קצוות חדים כתער.
איזה עובי שכבה עליי להשתמש עבור הדפסת SLS?
ה-TPM3D P360 תומך בעובי שכבה של 0.06-0.20 מ"מ, כאשר 0.12 מ"מ מומלץ עבור רוב היישומים. בעובי של 0.12 מ"מ, האיזון בין איכות פני השטח, דיוק ומהירות הדפסה הוא אופטימלי. שכבות דקות יותר (0.06 מ"מ) משפרות את גימור פני השטח אך מאריכות משמעותית את זמן ההדפסה.
קרא עוד:
