- Z artykułu dowiesz się:
- A webinar obejrzysz…
- Dlaczego SLS wymaga innego myślenia projektowego?
- Izotropia SLS – przewaga konstrukcyjna
- Minimalne grubości i parametry graniczne
- Wytrzymałość: geometria ważniejsza niż sam materiał
- Tolerancje wymiarowe i powtarzalność
- Czego nie da się zrobić w SLS?
- Podsumowanie: projektuj pod proces
- Planujesz wdrożenie technologii SLS?
Projektowanie pod druk 3D SLS wymaga innego podejścia niż w przypadku technologii FDM czy wtrysku. Choć sama technologia oferuje dużą swobodę geometryczną, niewłaściwe decyzje projektowe mogą zwiększyć koszt lub obniżyć niezawodność detalu. Zrozumienie izotropii, tolerancji i ograniczeń procesu pozwala w pełni wykorzystać potencjał druku proszkowego. W tym artykule pokazujemy, jak projektować pod SLS świadomie.
Z artykułu dowiesz się:
- jak projektować detale z myślą o technologii SLS,
- jakie są minimalne grubości ścianek i detali w druku proszkowym,
- jak izotropia wpływa na wytrzymałość modeli,
- jakie tolerancje wymiarowe są osiągalne.
A webinar obejrzysz…
Baza wiedzy CADXPERT -> Webinary
Dlaczego SLS wymaga innego myślenia projektowego?
Choć druk 3D SLS jest technologią przyrostową, zasady projektowania różnią się od tych znanych z FDM czy SLA. Brak podpór, wysoka temperatura procesu i specyfika proszku sprawiają, że projekt nie musi „walczyć z grawitacją”, ale musi uwzględniać gospodarkę cieplną i obróbkę końcową.
Dobrze zaprojektowany detal SLS jest nie tylko łatwiejszy do wydrukowania, ale też tańszy w produkcji seryjnej.
Izotropia SLS – przewaga konstrukcyjna
Jedną z kluczowych cech druku proszkowego jest niemal izotropowa wytrzymałość mechaniczna. W praktyce oznacza to, że właściwości detalu w mniejszym stopniu zależą od orientacji w komorze niż w technologiach filamentowych. W FDM kierunek warstw często determinuje najsłabsze miejsce elementu, natomiast w SLS różnice te są znacznie mniejsze.
Dla projektanta oznacza to większą swobodę: orientację można dobrać pod kątem upakowania w komorze, z mniejszą obawą o wytrzymałości. To z kolei bezpośrednio przekłada się na koszt produkcji (upakowanie, stacking).
Minimalne grubości i parametry graniczne
Technologia SLS pozwala na drukowanie bardzo cienkich elementów, jednak w praktyce obowiązują pewne granice:
- minimalna grubość ścianki poziomej: ok. 0,3 mm,
- minimalna grubość ścianki pionowej: ok. 0,6 mm,
- wolnostojący słupek: min. 0,8 mm,
- otwory przelotowe do usuwania proszku: ≥ 1 mm.
Choć możliwe jest drukowanie jeszcze mniejszych detali, problemem staje się ich późniejsze odnalezienie i oczyszczenie z proszku. W praktyce umieszczenie drobnych elementów często projektuje się w klatce lub ramce. Umożliwiają one swobodne wyjęcie stosu małych detali z komory roboczej i bezpieczny postprocessing w stacjach oczyszczania/piaskarkach. Oprogramowanie PreForm dołączane do systemu Fuse ma wbudowaną właśnie taką opcję klatki.
Wytrzymałość: geometria ważniejsza niż sam materiał
W SLS dostępne są różne materiały, m.in. PA11, PA12 oraz PA12 wzmacniane włóknem. Różnią się one udarnością i sztywnością. W ostatecznym rozrachunku to jednak geometria elementu bardziej decyduje o wytrzymałości detalu.
Dzięki izotropii SLS żebra, kratownice i struktury wewnętrzne wzmacniają element znacznie skuteczniej niż w FDM. Co istotne, w SLS domyślnie drukujemy element pełny, ale nic nie stoi na przeszkodzie, by projektować ażurowe struktury wewnętrzne, o ile możliwe jest usunięcie proszku z wnętrza modelu.
Tolerancje wymiarowe i powtarzalność
Druk SLS oferuje dobrą dokładność, ale jeszcze lepszą powtarzalność. Typowe wartości to:
- XY: ±0,5% (maks. 0,3 mm),
- Z: ±1% (maks. 0,6 mm).
Najmniejsze odchyłki uzyskuje się w centralnej części komory roboczej, gdzie temperatura jest najbardziej jednolita. Kluczową zaletą jest to, że odchyłki są powtarzalne, co pozwala je kompensować już na etapie projektowania przy produkcji seryjnej.
Zapraszamy do przeczytania osobnego artykułu na temat dokładności i precyzji wymiarowej w druku SLS na Formlabs Fuse 1+ 30W. To praktyczne studium pełne danych.
Czego nie da się zrobić w SLS?
Technologia SLS ma też swoje twarde ograniczenia. Nie ma możliwości:
- zatrzymania druku,
- osadzania insertów w trakcie procesu,
- druku wielomateriałowego w jednym cyklu,
- uzyskania idealnie gładkiej powierzchni bez dodatkowej obróbki.
Z tego względu części zespolone projektuje się zwykle jako kilka elementów łączonych po wydruku, a nie jako jeden monolityczny detal.
Podsumowanie: projektuj pod proces
Druk 3D SLS oferuje dużą swobodę, ale najlepiej nagradza świadome projektowanie. Znajomość minimalnych grubości, tolerancji i zasad wytrzymałości pozwala uzyskać lepszy detal i obniżyć koszt produkcji.
Projektując pod SLS, warto myśleć o całym procesie – od proszku w komorze po gotowy element.
FAQ – najczęstsze pytania o druk 3D SLS
Druk 3D SLS (Selective Laser Sintering) to technologia przyrostowa, w której laser spieka warstwy proszku polimerowego, tworząc wytrzymałe, funkcjonalne modele. Niespieczony proszek pełni rolę podpór, dzięki czemu możliwe jest drukowanie bardzo złożonych geometrii.
SLS najlepiej sprawdza się przy produkcji funkcjonalnych/końcowych detali w małych i średnich seriach, gdy liczy się wytrzymałość, powtarzalność i brak podpór. Jest szczególnie opłacalny wtedy, gdy w jednej komorze drukowanych jest wiele elementów jednocześnie.
Nie zawsze. FDM jest tańszy i szybszy przy pojedynczych prototypach. SLS wygrywa tam, gdzie potrzebne są serie detali o wysokiej wytrzymałości mechanicznej i stabilnych właściwościach niezależnych od orientacji druku.
Tak, w zakresie produkcji nisko- i średnioseryjnej. SLS umożliwia wytwarzanie dziesiątek lub setek części bez kosztów formy wtryskowej i z dobrą powtarzalnością wymiarową. Wiele pozostaje zależne od rozmiaru części i komory roboczej maszyny.
SLS nie pozwala na druk wielomateriałowy w jednym cyklu (jak PolyJet) ani na osadzanie insertów podczas druku. Nie jest też najlepszym wyborem do pojedynczych, pilnych wydruków (FDM) lub elementów wymagających bardzo gładkiej powierzchni bez dodatkowej obróbki (mSLA).
Planujesz wdrożenie technologii SLS?
Jeśli rozważasz wykorzystanie druku 3D SLS w produkcji, zwłaszcza serii funkcjonalnych detali, warto spojrzeć na system Formlabs Fuse 1+ 30W w szerszym kontekście niż sama drukarka. Skuteczne wdrożenie SLS to wybór urządzenia oraz właściwe zaplanowanie workflow, postprocessingu, zarządzania proszkiem i przestrzeni roboczej.
Specjaliści CADXPERT pomagają dobrać konfigurację systemu Fuse 1+ 30W do potrzeb produkcyjnych. Zaczynamy od analizy zastosowań, idziemy przez kalkulację kosztów (poczytaj o kosztach SLS w naszym artykule) do przygotowania zespołu i stanowiska pracy.
Skontaktuj się z nami, żeby sprawdzić, czy SLS i system Formlabs Fuse 1+ 30W to właściwe rozwiązanie dla Twojego przypadku.
Zapytaj nas o technologię SLS.
Prześlij formularz, nasz konsultant skontaktuje się z tobą w ciągu 15 minut
