金屬3D打印設(shè)計指南：不銹鋼316L舉例
魔猴君 知識堂 347天前
魔猴網(wǎng)和大家分享金屬3D打印設(shè)計指南，以不銹鋼316L材質(zhì)為例，講解3D打印模型設(shè)計相關(guān)知識點。
一般準(zhǔn)則
1、壁厚
在3D打印中，壁厚是指模型的一個表面與相對的純粹表面之間的距離。對于標(biāo)準(zhǔn)級，可以使用的最小壁厚為1毫米；對于性能等級，最小壁厚為0.8毫米。然而，適用的最小壁厚可能會有所不同，因為它取決于零件的幾何形狀和尺寸等因素。因此，我們建議使用2毫米的厚度來創(chuàng)建結(jié)構(gòu)墻或功能。
沒有最大壁厚限制，但請記住，較厚的區(qū)域可能會增加零件的應(yīng)力，從而導(dǎo)致變形并可能導(dǎo)致構(gòu)建過程不穩(wěn)定。
2、詳細(xì)尺寸
使用不銹鋼(SS316L)進(jìn)行3D打印時，可以實現(xiàn)非常精細(xì)的細(xì)節(jié)（小至0.5毫米）。細(xì)節(jié)尺寸是指模型表面與細(xì)節(jié)表面之間的距離。
浮雕和雕刻文本也被視為細(xì)節(jié)，但由于打印適性和可讀性很大程度上取決于打印方向，因此我們只能為浮雕和雕刻文本提供一般指導(dǎo)；使用高度和深度為0.5毫米的Arial 20 pt。
由于很難預(yù)測所有可能字體的結(jié)果，Arial 20 pt對應(yīng)于線條粗細(xì)為0.7毫米、最小整體文本高度為5毫米的字符。
3、表面質(zhì)量和方向
零件的構(gòu)建方向?qū)Ρ砻尜|(zhì)量有很大影響，因為它定義了零件表面相對于水平面或構(gòu)建板的方向。相對于打印平臺板測量的角度(β)小于45°往往會導(dǎo)致表面質(zhì)量較差，而大于45°的陡角可能會產(chǎn)生更好、更光滑的表面。懸垂結(jié)構(gòu)（例如桌子的底面）的表面質(zhì)量可能較差。
4、熱致應(yīng)力
3D打印不銹鋼，這基本上是一種分層焊接工藝。當(dāng)熔化的粉末冷卻時，層狀粉末熔化及其凝固會導(dǎo)致熱致應(yīng)力。
不適合金屬3D打印的設(shè)計可能會因較大的熱感應(yīng)應(yīng)力而導(dǎo)致構(gòu)建失敗和/或零件變形。因此，在設(shè)計零件時必須考慮特定于工藝的限制。我們建議您對設(shè)計中的邊緣進(jìn)行倒圓或圓角處理，最小半徑為3毫米。另外，出于同樣的原因，請避免使用鋒利的邊緣。盡量避免大量材料堆積，并且一般來說，傾向于有機(jī)形狀而不是邊緣設(shè)計。
5、尺寸精度
尺寸精度與模型的細(xì)節(jié)無關(guān)，而是與標(biāo)稱測量值的偏差有關(guān)。3D打印金屬的一般精度優(yōu)于或等于DIN EN ISO 8062-3:2008-09尺寸在0.5至30 mm之間的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DCTG 6，以及DIN EN ISO 8062-3:2008-的DCTG 8 09適用于30至400 mm的尺寸，DIN ISO 2768-1 c（粗）適用于0.5 mm至400 mm的尺寸。
6、支撐
金屬3D打印是一種分層制造工藝。該零件是根據(jù)數(shù)字文件逐層構(gòu)建的。根據(jù)零件表面的方向，可能需要支撐結(jié)構(gòu)，并且還必須在制造過程中進(jìn)行打印。
支撐結(jié)構(gòu)在打印過程中使您的模型牢固地連接到構(gòu)建平臺并吸收內(nèi)部應(yīng)力，同時還防止零件變形。相對于構(gòu)建平臺的角度低于45°的墻壁或懸挑通常需要支撐，否則會導(dǎo)致構(gòu)建錯誤。成功構(gòu)建零件后，移除支撐并對零件進(jìn)行噴砂。一些被移除的支撐結(jié)構(gòu)的證據(jù)可能仍然可見。
7、除粉
制作空心模型時，重要的是在設(shè)計中至少包含一個孔，以便清除空腔內(nèi)殘留的未使用的粉末。盡量使用最小壁厚為1毫米，并至少保留一個最小直徑為3毫米的開口。該開口將作為打印部件內(nèi)未使用粉末的出口。較大且復(fù)雜的型腔需要多個直徑較大的孔，最好是7毫米。
模型中心的孔通常是最好的，因為它們可以去除大部分粉末。必須避免中空部件截面中的粉末陷阱，以便完全去除中空截面內(nèi)的粉末。
盡管打印過程本身允許我們生產(chǎn)氣密或水密的物品，但我們不能保證打印部件的氣密或水密，因為這取決于比壁厚和施加的壓力更多的因素。因此，我們建議測試您個人應(yīng)用程序的功能。請注意，使用性能級不銹鋼(SS316L)進(jìn)行打印將提供最低的孔隙率。
8、洞
建議的最小孔直徑為2毫米。這是去除內(nèi)部粉末所需的最小直徑；如果孔較小，粉末將卡在幾何形狀內(nèi)。復(fù)雜且不規(guī)則形狀的孔或內(nèi)部空間我們不可能完全檢查或清除粉末。
內(nèi)部通道越長、越復(fù)雜，必須保持的最小直徑就越大。因此，在這種情況下，無法始終保證打印結(jié)果符合CAD幾何形狀。我們強(qiáng)烈建議您避免在金屬3D打印中設(shè)計較長的內(nèi)部通道。
對于公差要求較高的孔，我們建議提供偏移或完全封閉孔以進(jìn)行打印。隨后可以對零件進(jìn)行后加工，以確?？追狭慵奶囟ㄒ?/span>
編譯整理：materialise
