创建生产部件与碳3D打印

关于如何设计碳的增材制造技术,以及碳如何堆叠立体光刻和多喷气融合3D打印的提示


数字光合成技术(DLS)是数字化制造企业的标志性技术2022世界杯附加赛决赛.它允许在生产级材料中快速3D打印塑料部件。DLS技术使用光来设置打印部件的3D形状,然后部件经过热固化过程,使它们具有最终的材料特性。通过结合这些工艺,Carbon的增材制造技术能够将光固化3D打印工艺的速度和设计自由度与3D打印通常不可能实现的优越塑料材料性能相结合。

碳DLS 3d打印工艺示意图
搭建平台(1)、UV固化树脂(2)、死区(3)、透氧窗(4)、投影仪(5)。

设计碳的3D打印技术

许多相同的策略用于减轻扭曲2022世界杯足球赛时间表也适用于3D打印。保持均匀的壁厚,增加内角的半径,并建立支撑肋都有助于碳部件的尺寸稳定性和减少部件翘曲。

Carbon的技术在格子型几何形状上表现出色,但在由笨重、厚实的部件造成的大横截面上却举步维艰。避免墙壁太厚,最好保持在0.1英寸以下。(2.54mm)壁厚。尝试掏空部件,添加格子或蜂窝状,或添加孔以去除部件功能不必要的材料。

表面45度和更陡的图纸平面通常不需要支持。以45度而不是90度的角度上下移动墙壁通常会使零件制造更精确,并且需要更少的支撑。再一次,在内部和外部拐角添加半径通常可以减轻甚至消除对许多部件的支撑需求。

沿着这些思路,这里是重要的尺寸和设计考虑使用碳素时:

我们 度规
最大尺寸 7.4英寸x 4.6英寸X 12.8英寸 187.96mm × 116.84mm × 325.12mm
层厚度 0.004英寸。 0.100毫米
最小特征尺寸 结构壁厚 0.100英寸。 2.5毫米
支撑墙(肋、boss等) 0.040英寸。 1.0毫米
积极的功能 0.020英寸。 0.5毫米
消极特征与漏洞 0.025英寸。 0.6毫米



动画比较碳和SLA 3D打印速度
SLA使用激光来固化单个零件的几何图案,而DLS一次成像整个层,从而加速了构建过程。

碳DLS与立体光刻

Carbon的技术是一种“还原光聚合”3D打印工艺,这使它与3D打印技术相同有限元(SLA).从根本上说,这意味着它通过选择性地将液体光聚合物暴露在光线下固化成固体来制造零件。也就是说,Carbon在许多方面与SLA不同:

  • 碳通过数字光投影(DLP)芯片发光,类似于投影仪在屏幕上投射图像的方式。这与SLA绘制特征的方式形成对比,后者是用激光一次在空间的单个点上绘制特征。这意味着碳可以打印得更快(就像你可以盖章的图像比你可以绘制它更快),但这确实带来了精度和表面光洁度的权衡。
  • 与传统SLA相比,碳技术本质上是“颠倒的”构建。为了方便这一点,碳通过树脂缸底部的透明窗格发出用于固化的光。再一次,这是一个权衡。这种建造方式可以让Carbon建造得更快,但也需要更强的支撑。
  • 还有其他的系统可以像Carbon一样“倒过来”打印零件,但Carbon有一个独特的扭曲,因为光通过的窗格也是可透氧的。这一点很重要,因为液态光聚合物如果被氧气饱和,就不会固化成固体。通常,像这样的系统需要物理地将部件从这个窗格上拉下来,因为它们有效地粘在每一层上,但Carbon能够做到这一点,而不会对部件产生如此粗糙的影响。氧气可以防止树脂立即从玻璃上脱落,从而使零件在不需要从每一层玻璃上物理撕裂的情况下脱落。这种增强不仅显著提高了打印速度,而且减少了所需的支撑。
  • 从历史上看,还原光聚合材料并不以其耐久性和寿命而闻名。由于这项技术从根本上是用光制造零件的,所以这些材料是天然的光敏材料。通过SLA制造的部件通常对紫外线足够敏感,暴露在阳光下几个小时就可能变色。然而,Carbon找到了解决这个问题的唯一方法。该技术的独特树脂不仅结合了光聚合物的各个方面,而且还结合了双组分聚氨酯。这意味着碳部件在制造后需要经过热循环才能达到最终性能,但却使它们更加耐用。
  • 最后,在使用方面,碳部件既可以用于功能原型,也可以用于最终用途生产部件。通常SLA零件更便宜,更准确的快速原型,但碳提供额外的材料特性,SLA没有。碳材料比SLA材料更耐用,抗紫外线和耐化学物质。如果原型看到苛刻的环境,那么碳可能是最好的选择。

碳DLS与多射流融合

碳和多射流聚变(MJF)非常适合于功能原型和小批量生产,那么何时应该使用其中一个呢?以下是一些需要考虑的因素:

材料。两种技术提供的材料有很大的不同。MJF用通用尼龙12打印零件或者用玻璃填充的尼龙12。这些尼龙材料都是适度的刚性和柔性,并有令人印象深刻的抗冲击性。在Protolabs,我们提供两种碳材料-刚性聚氨酯和柔性聚氨酯。刚性聚氨酯类似于MJF的材料在刚度,但提供优越的灵活性。柔性聚氨酯的硬度较低,但提供了巨大的灵活性,其材料性能与模压聚丙烯相似。

洞,槽,槽。尽管两种技术的最小特征尺寸相似(约为0.020英寸)。或0.5毫米),碳在形成“负空间”如孔、槽和通道方面要好得多。这是因为在MJF中使用的粉末,介质很难或不可能从小间隙中去除。如果零件设计有几个孔或复杂的通道,它可能是一个更好的适合碳。

部分的尺寸。在Protolabs, MJF可以生产比Carbon更大的零件。如果零件大于7.4英寸。(187.96mm),可能需要通过MJF打印,因为对于Carbon平台来说它可能太大了。

碳DLP 3D打印技术的应用

碳是用于小批量生产的3D打印塑料部件的最佳技术之一。具有中等到高度复杂性的非笨重部件通常是该技术的良好候选者。虽然关键的特征可以“拨号”,以提高公差,碳有较宽松的公差比注塑成型,所以候选零件不应该要求过于严格的公差。2022世界杯足球赛时间表

碳经常用于复杂的设计,这些设计对最终用途应用的模具和耐用的3d打印组件具有挑战性。Carbon最近生产的一些备受瞩目的产品包括与阿迪达斯和它的AlphaEdge 4D跑鞋,里德尔足球头盔,以及为骑自行车的人设计的高性能自行车鞍座.碳素部件也经常用于医疗和牙科行业。

欲了解更多信息,请致电877-479-3680或与Protolabs应用工程师联系(电子邮件保护).今天开始你的下一个设计项目,简单地上传3D CAD模型在数小时内获得互动报价。