Hoe de kwaliteit van SLS 3D-printen er daadwerkelijk uitziet
Datasheets specificeren de nauwkeurigheid. Marketingfoto's tonen perfecte oppervlakken. Maar wanneer u overweegt of SLS spuitgieten of CNC-bewerking voor uw toepassing kan vervangen, moet u weten wat er uit de printer komt – met afmetingen, niet met beschrijvingen.
Dit artikel presenteert gegevens over de printkwaliteit van SLS 3D-prints, gebaseerd op daadwerkelijke testonderdelen die zijn geprint op de SLS-printer. TPM3D P360De onderdelen werden geprint in Precimid1172Pro GF30 ZWART (glazen kralen gevuld met PA12) en Precimid1172Pro ZWART (PA12) bij een laagdikte van 0.12 mm. Elke bewering wordt ondersteund door een gemeten waarde of een gefotografeerd oppervlak.
We behandelen drie dimensies van kwaliteit: dimensionale nauwkeurigheid, oppervlakteafwerking en detailresolutie — inclusief de sterke punten van het proces en de beperkingen waar je rekening mee moet houden bij het ontwerpen.
Dimensionale nauwkeurigheid: Gemeten afwijkingen
Hoe we hebben getest
Referentietestonderdelen met bekende ontwerpafmetingen werden geprint en met een schuifmaat opgemeten. De onderstaande afwijkingen geven het verschil weer tussen de CAD-afmeting en de daadwerkelijk geprinte afmeting, zowel in de XY- (horizontale) als de Z- (verticale) richting.
Horizontale afmetingen (XY-vlak)
| Ontwerpafmetingen (mm) | Gemeten afwijking | Wat dit betekent |
|---|---|---|
| 18.36 | + 0.03mm | Binnen 0.2% van het ontwerp |
| 34.34 | + 0.01mm | Binnen 0.03% van het ontwerp |
Wat de horizontale afmetingen betreft, houdt de P360 toleranties aan die ruim onder de ±0.05 mm liggen voor onderdelen in het bereik van 18–35 mm. De lichte positieve afwijking (onderdelen worden iets groter geprint dan ontworpen) is consistent en voorspelbaar — deze kan indien nodig in CAD worden gecorrigeerd.
Verticale afmetingen (Z-as)
| Ontwerpafmetingen (mm) | Gemeten afwijking | Wat dit betekent |
|---|---|---|
| 26.64 | -0.10mm | Minder dan de hoogte van een laag van 0.12 mm |
De verticale afwijking is groter dan de horizontale — dit is te verwachten bij alle op lagen gebaseerde processen. De afwijking van -0.10 mm op een element van 26.64 mm komt overeen met minder dan de hoogte van een enkele laag van 0.12 mm.
Dunne muren
| Wanddikte (mm) | Gemeten afwijking | Notes |
|---|---|---|
| 0.50 | + 0.02mm | Uitstekend — afdrukken op wanden van 0.5 mm dikte gaan nauwkeurig. |
| 0.66 | + 0.04mm | Aanhoudende positieve vooringenomenheid |
Dunne wanden van 0.5 mm kunnen worden geprint met een afwijking van slechts +0.02 mm. Dit is een veelbetekenend resultaat: wanden van 0.5 mm liggen aan de ondergrens van wat SLS betrouwbaar kan produceren, en de P360 kan ze printen zonder dat ze dichtklappen of vervormen.
Oppervlakteafwerking: Wat u ziet wanneer u de printer gebruikt.
Boven- en onderoppervlakken (vlak)
Testonderdelen afgedrukt op de P360 tonen gladde, vlakke oppervlakken met laserlijnen die niet zichtbaar zijn.Het oppervlak is egaal en mat – geen putjes, geen blaasjes, geen zichtbare gebreken.
Dit is het gewenste resultaat voor zichtbare oppervlakken van functionele onderdelen. Het oppervlak is zo glad dat schuren voor interne of structurele toepassingen niet nodig is. Voor oppervlakken die in contact komen met de klant, zorgt stralen met een straalmiddel of dampgladmaken in enkele minuten voor een uniforme satijnen afwerking.
Zijwanden
Zijwanden tonen minimale sinaasappelschilstructuur en laagjeslijnen die niet duidelijk zichtbaar zijn.Sinaasappelschil-effect — een ruwe, gestructureerde uitstraling op verticale oppervlakken — is een veelvoorkomend defect bij SLS-printen, veroorzaakt door ongelijkmatige poederverspreiding of thermische inconsistentie. Op de getoonde P360-geprinte onderdelen is dit effect vrijwel afwezig.
De laaglijnen bij een laagdikte van 0.12 mm zijn alleen zichtbaar als je goed kijkt. Op verticale wanden verschijnen ze als zeer vage horizontale strepen. Op schuine oppervlakken (30-60° ten opzichte van het horizontale vlak) is de trapvorming duidelijker, maar nog steeds subtiel.
Hoeken: strak en scherp
De framehoeken op de testonderdelen vertoonden geen uitsteeksels of bulten — ook bij scherpe hoeken. Hoekuitstulping is een veelvoorkomend defect bij SLS, waarbij overtollige warmte zich ophoopt bij richtingsveranderingen in het laserpad, waardoor materiaal gaat uitpuilen. Dankzij de efficiënte laserpadplanning en nauwkeurige energieregeling van de TPM3D P360 compenseert de laser automatisch voor energieverlies bij het scannen rond hoeken.
Waarom de oppervlaktekwaliteit consistent is
Twee factoren zorgen voor het gladde oppervlak:
- Systeem voor het opnieuw coaten van messen. De P360 gebruikt een hercoatingmes (geen rol) om elke poederlaag te verspreiden. Mesjes zorgen voor een vlak en gelijkmatig poederbed. Rollen kunnen trillingssporen en statische lading veroorzaken, wat beide oppervlaktedefecten tot gevolg heeft.
- Hoge laserabsorptiesnelheid. De CO₂-laser bereikt een absorptie van ongeveer 96% met nylonpoeder. Dit betekent dat de laserenergie precies daar terechtkomt waar deze op gericht is, met minimale warmteverspreiding. Het resultaat is een schoon sinterproces zonder oververhitting van het omringende poeder, wat anders zou leiden tot ruwheid van het oppervlak en uitzetting van het onderdeel.
Mechanische sterkte: Meer kracht nodig om te vervormen en te breken.
Testonderdelen werden onderworpen aan een vergelijking van de buig- en breekkracht. P360-geprinte onderdelen vereisten meer kracht om te vervormen en meer kracht om te breken dan de referentiebasislijn. Dit geeft aan dat het sinterproces dicht, goed versmolten materiaal produceert – niet alleen aan de oppervlakte, maar door de hele dwarsdoorsnede van het onderdeel heen.
De absorptiegraad van 96% van de CO₂-laser met nylon betekent dat elke laag volledig gesinterd is en niet slechts gedeeltelijk versmolten. Volledige sintering resulteert in een hogere dichtheid en een betere hechting tussen de lagen, wat zich direct vertaalt in betere mechanische prestaties.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Wat is de maatnauwkeurigheid van SLS 3D-geprinte onderdelen?
Op de TPM3D P360 blijven horizontale kenmerken in het bereik van 18–35 mm binnen een tolerantie van ±0.03 mm. Verticale kenmerken vertonen een iets grotere afwijking — ongeveer 0.10 mm bij een kenmerk van 27 mm.
Hoe glad is het oppervlak van een met SLS geprint onderdeel?
SLS-onderdelen hebben na het printen een mat, licht korrelig oppervlak. Op de TPM3D P360 zijn vlakke oppervlakken glad, zonder zichtbare laserlijnen, en vertonen de zijwanden geen sinaasappelschileffect. Bij een laagdikte van 0.12 mm zijn de laaglijnen nauwelijks zichtbaar. Door middel van straalreiniging of dampgladmaken wordt binnen 10-15 minuten een uniforme satijnen afwerking verkregen. Verdere nabewerking is mogelijk, bijvoorbeeld dampgladmaken voor een glad, glanzend oppervlak.
Kan SLS dunne wanden printen?
Ja. De TPM3D P360 print betrouwbaar wanden zo dun als 0.5 mm met een afwijking van slechts +0.02 mm. Wanden van 0.66 mm vertonen een afwijking van +0.04 mm. Onder de 0.5 mm worden de resultaten minder voorspelbaar.
Zijn SLS-geprinte onderdelen sterk?
TPM3D P360-onderdelen vereisen meer kracht om te vervormen en te breken in vergelijking met FDM-geprinte onderdelen, wat wijst op een volledige sinterdichtheid. De absorptiegraad van 96% van de CO₂-laser met nylonpoeder zorgt voor een volledige fusie tussen de lagen.
Waarom hebben SLS-onderdelen afgeronde randen?
De diameter van de laserstraal (0.25 mm op de P360) bepaalt de minimale randradius. Omdat de straal een fysieke breedte heeft, worden scherpe randen en afschuiningen met een kleine radius geprint. Dit is inherent aan het lasersinterproces. Nabewerking is nodig als vlijmscherpe randen gewenst zijn.
Welke laagdikte moet ik gebruiken voor SLS-printen?
De TPM3D P360 ondersteunt laagdikte van 0.06–0.20 mm, waarbij 0.12 mm wordt aanbevolen voor de meeste toepassingen. Bij 0.12 mm is de balans tussen oppervlaktekwaliteit, nauwkeurigheid en printsnelheid optimaal. Dünnere lagen (0.06 mm) verbeteren de oppervlakteafwerking, maar verlengen de printtijd aanzienlijk.
Lees verder:
