3D打印产品设计指南:尼龙材料篇

尼龙模型是由白色、极细的粉末颗粒构成,产品有较高的强度和一定的柔韧性,可以承受较小的冲击力、耐轻微弯折。模型表面呈现出磨砂、颗粒状外观,有轻微的渗透性。

尼龙3D打印        尼龙3D打印        尼龙3D打印

1、设计规范

尼龙3D打印设计规范

2、基本原则、建议及策略

1)壁面厚度

对于3D打印,壁厚是指模型的一个表面与其相对应表面间的距离。壁厚要么让你的壁面坚固结实,要么柔韧易变形。指定很小壁厚的一个典型例子是螺旋结构设计,螺旋结构需要一定的阻尼特性,这种设计使得它轻且柔韧。增加壁厚会产生相反的效果,这对螺旋结构花瓶的设计更为合适。

尼龙3D打印模型壁厚
2)模型抽壳

如果可能的话尽量对模型抽壳,这会避免打印过程中产生变形和污点。你既可以仅仅对模型抽壳,使为烧结尼龙粉末封闭在模型内。也可以设计一个小孔(两个更好),在打印后很容易将未烧结粉末倒出来。

尼龙3D打印模型抽壳
3)大平面会引起翘曲

设计一个A4纸大小的平板是个很坏的注意,大部分情况下你的模型会变形。这一过程被称作“翘曲”。即使你在平面底部添加加强筋,并不能解决这一问题,它甚至会加大变形的概率。关键是在设计时尽量避免出现大的平面结构。

尼龙3D打印变形
4)运动零件间的间隙

当你设计类似珍珠项链的联锁结构时,产品表面间的间隙非常关键,它将影响到产品的灵活性和弯曲性能。我们建议模型表面的间隙之最小保持0.4mm,如果能允许更大间隙更好。

3D打印运动间隙

你的设计越复杂,粉末倒出来也越困难,试着想象粉末是如何在产品空间内流动的。

3D打印项链

当你设计一些类似项链的结构时,确保你为模型留了足够的间隙。当把产品从打印机内拿出来时,它能让环间粉末很容易流出来。

环间的空间至少保证为0.4mm,能大一些更好,环间的间隙和你换设计尺寸密切相关。对于大环你可以留很大间隙,在有限的空间内可以打印更多的产品。对于小环,你必须限制空间以保证环间的水平、垂直距离。

5)添加纹理以隐藏台阶纹

由于3D打印逐层累积的本质,产品表面经常会出现可见的台阶纹。为去掉这些台阶纹,后期通常要对模型进行抛光。然而,你也可以在设计时添加纹理来隐藏这些台阶纹。

3D打印纹理隐藏台阶纹
6)装配

当设计需要装配的模型时,相连接零件保留足够的间隙非常重要。软件上的完美装配并不意味实际产品也如此,因为软件不会考虑真实世界存在的摩擦力。因此,不同零件间至少留0.6mm距离。

3D打印装配间隙
7)凸凹细节

对于下凹的文字或表面细节,我们建议文字线条宽度至少1mm,深度1.5mm,整体高度至少4.5mm。凸起的文字或者表面细节应该有足够的强度,在打印或者运输过程中不至破坏。我们建议文字线宽至少0.8mm,整体高度至少3mmm,凸起高度至少0.8mm。

3D打印文字

3、抛光基本原则、建议及策略

打磨(也称机器打磨)是尼龙产品的一道特殊后处理工艺。为得到光滑的表面,将模型放入装有小石头的滚筒,滚筒做高频振动起到打磨产品的作用。

1)只有强度高部分能保持完好

多种因素会导致产品抛光的结果难以预料。其中一个原因是模型的几何特征,每次放入设备的模型结构都可能不同。一般来说,你应当保证所有的壁面厚度不低于1mm。尽管在打印前我们会仔细摆放模型,尽量壁面模型逐层打印时出现薄弱点,但是你的模型某些结构仍有可能比其他部分对抛光作用更敏感。因此,我们建议在设计允许的前提下,尽量为壁面增加“额外厚度”。对有如小柱等细微特征的模型不建议抛光,它们在抛光时很容易被损坏。

3D打印尼龙抛光
2)内表面抛光

前文已经提到,小石头是用来抛光模型表面的。但是,受石头尺寸的影响,它们很容易卡在产品的小内孔处。因为,我们建议所有需要抛光的开孔直径应该大于6.5mm,它能帮助避免出现石头卡孔的现象。同样要注意到,模型内表面始终比外表面抛光要少。实际上,如果开孔小于6.5mm,模型内表面不会被抛光,