全景工廠(chǎng)
行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類(lèi)：其他手板模型加工
加工方式: 3D打印 使用材料: 樹(shù)脂
最小精度: 0.1mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 5cm*6cm*18cm
后處理: 噴油
案例介紹
以下是關(guān)于使用SLS（選區激光燒結）打印支架手板模型的相關(guān)內容：
一、SLS打印技術(shù)原理與優(yōu)勢
原理
SLS是一種以激光為熱源的粉末快速成型技術(shù)。在加工過(guò)程中，首先在工作臺上均勻鋪上一層粉末材料，然后激光束在計算機的控制下按照零件截面輪廓的信息對粉末進(jìn)行有選擇地掃描，被掃描到的粉末顆粒受熱熔化、相互黏結，形成一層固化的截面層。完成這一層的掃描后，工作臺下降一個(gè)層厚的距離，再鋪上一層新的粉末，重復上述過(guò)程，層層疊加，最終形成三維的零件。
優(yōu)勢
材料適用范圍廣：可使用多種粉末材料，如尼龍、金屬粉末、陶瓷粉末等，能為支架手板模型的制作提供豐富的材料選擇。例如，對于需要高強度和良好耐磨性的支架，可以選擇金屬材料；而對于一些對重量有要求或需要復雜結構的支架，則可以選擇尼龍等工程塑料。
無(wú)需支撐結構：由于SLS是依靠粉末燒結成型，未被激光掃描的粉末可以作為自然支撐，因此在打印一些具有復雜內部結構或懸垂部分的支架手板模型時(shí)，無(wú)需額外添加支撐結構，簡(jiǎn)化了后處理過(guò)程，并且不會(huì )在模型表面留下支撐痕跡。
高精度與復雜結構成型能力強：能夠制造出具有精細結構和復雜幾何形狀的零件。對于支架手板模型中的各種孔、槽、凸臺等細節特征，SLS技術(shù)可以精確地打印出來(lái)，滿(mǎn)足產(chǎn)品設計和測試的需求。
二、打印前的準備工作
三維模型設計
根據支架的使用要求和功能特點(diǎn)，使用專(zhuān)業(yè)的三維建模軟件（如SolidWorks、Pro/E、UG等）進(jìn)行模型設計。在設計過(guò)程中，要充分考慮SLS打印工藝的特點(diǎn)，避免出現過(guò)于薄壁、尖銳邊緣等可能導致打印失敗的結構。同時(shí)，為了提高打印效率和質(zhì)量，可以適當對模型進(jìn)行優(yōu)化，如減少不必要的細節、簡(jiǎn)化內部結構等。
材料選擇
根據支架的性能需求和使用環(huán)境選擇合適的粉末材料。如果支架需要在高溫環(huán)境下使用，可選擇耐高溫的聚醚醚酮（PEEK）粉末；如果在潮濕或腐蝕性環(huán)境中使用，不銹鋼或鈦合金粉末可能更合適。此外，還需要考慮材料的成本、加工難度等因素。
切片處理
將設計好的三維模型導入到切片軟件中，將其切成一系列一定厚度的層片，并生成相應的控制指令。切片軟件會(huì )根據模型的幾何形狀、尺寸以及所選材料的特性，自動(dòng)計算出每一層激光掃描的路徑、功率、速度等參數，以確保打印的精度和質(zhì)量。
三、打印過(guò)程及參數設置
打印設備與環(huán)境
確保使用的SLS打印設備處于良好的工作狀態(tài)，定期進(jìn)行維護和校準。打印環(huán)境的溫度、濕度等條件也會(huì )對打印質(zhì)量產(chǎn)生影響，一般要求溫度控制在18 – 25℃，濕度在30% – 50%之間。
主要打印參數設置
激光功率：激光功率的大小直接影響粉末的熔化程度和固化效果。功率過(guò)高，可能會(huì )導致粉末過(guò)度燒結，產(chǎn)生變形甚至損壞；功率過(guò)低，則可能使粉末無(wú)法完全熔化，影響層間的黏結強度。一般來(lái)說(shuō)，對于尼龍材料，激光功率可設置在20 – 40W之間；對于金屬材料，可能需要更高的功率，通常在100 – 300W之間。
掃描速度：掃描速度決定了激光束在粉末上的移動(dòng)速度。過(guò)快的掃描速度可能導致粉末熔化不充分，形成孔隙或缺陷；過(guò)慢的速度則會(huì )降低打印效率。一般情況下，尼龍材料的掃描速度可在800 – 1500mm/s之間選擇，金屬粉末的掃描速度相對較慢，大約在200 – 800mm/s之間。
粉層厚度：粉層厚度是指每一層粉末的鋪設厚度，它影響著(zhù)打印件的表面質(zhì)量和精度。較薄的粉層厚度可以帶來(lái)更好的表面光潔度和細節表現，但會(huì )延長(cháng)打印時(shí)間；而較厚的粉層厚度則可能導致表面粗糙度增加。通常，尼龍材料的粉層厚度可設置為0.1 – 0.2mm，金屬材料的粉層厚度一般在0.2 – 0.4mm之間。
四、后處理工序
去除粉末
打印完成后，支架手板模型表面會(huì )附著(zhù)大量的未熔化粉末。首先，將模型從打印平臺上取下，然后采用刷子、氣槍等工具輕輕去除表面的松散粉末。對于一些難以清除的粉末，可以將模型放入超聲波清洗機中進(jìn)行清洗，清洗液可選擇酒精、丙酮等有機溶劑，但要注意避免對模型材料造成腐蝕。
打磨與拋光
去除粉末后，模型表面可能會(huì )存在一些粗糙的部位，需要進(jìn)行打磨和拋光處理。使用砂紙、砂輪等工具對模型表面進(jìn)行初步打磨，去除毛刺和凸起的部分，然后根據需要選擇不同粒度的拋光膏和拋光輪進(jìn)行進(jìn)一步拋光，使模型表面達到光滑、平整的效果。
熱處理與表面強化（可選）
根據支架的使用要求，可以對打印后的模型進(jìn)行熱處理或表面強化處理。例如，對于金屬支架，可以通過(guò)退火、淬火等熱處理工藝來(lái)改善其力學(xué)性能；對于一些需要提高耐磨性或耐腐蝕性的支架，可以采用電鍍、噴涂等表面處理方法進(jìn)行強化。
