Endbearbeitung von SLS-Teilen: Ein Leitfaden für selektives Lasersintern (SLS)
Nach dem Drucken eines Teils stehen mehrere Nachbearbeitungsoptionen zur Verfügung, und zwar über Selektives Laser-Sintern (SLS). Einige dieser Optionen sind Standard und werden auf jedes Teil angewendet. Andere sind optional, können aber das Aussehen, die Haptik und die Funktionalität erheblich beeinflussen.
Also, welche Nachbearbeitungsmöglichkeit für Ihre SLS-Komponenten geeignet ist? In diesem Leitfaden werden die verschiedenen Optionen erläutert und wann sie jeweils in Betracht zu ziehen sind.
SLS-Veredelungen verstehen
SLS-Finish bezeichnet die verschiedenen Oberflächenbehandlungen und Nachbearbeitungstechniken, die auf SLS-3D-gedruckte Teile angewandt werden, um deren Aussehen, Funktionalität und Haltbarkeit zu verbessern.
Die SLS-Nachbearbeitung ist ein umfassender Arbeitsablauf, der mehrere Nachbearbeitungsprozesse wie Reinigen, Glätten, Beschichten und Einfärben umfasst, die alle darauf abzielen, professionelle Ergebnisse und eine maßgeschneiderte Materialleistung zu erzielen.
Diese Veredelungen sind von entscheidender Bedeutung, da der Veredelungsprozess nicht nur das Erscheinungsbild der SLS-Teile verbessert, sondern auch die Materialeigenschaften wie Festigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Haltbarkeit erhöht. Diese Verfahren sind wesentliche Schritte zur Herstellung von Teilen, die für die Endproduktion geeignet sind, nicht nur für Prototypen. Beschichtungen, die während der Nachbearbeitung aufgebracht werden, können den UV-Schutz, die chemische Beständigkeit und die Verschleiß-/Wasserbeständigkeit weiter verbessern und so die Lebensdauer und Funktion des Teils verlängern. Wenn Sie die verschiedenen Arten von SLS-Beschichtungen kennen, können Sie die für Ihre spezifischen Anforderungen am besten geeignete Option auswählen und sicherstellen, dass Ihre Teile gut aussehen und gut funktionieren.
Media Blasting
Dieser Standardprozess ist in jeder Bestellung auf der MakerVerse Plattform enthalten. Mittels SLS gedruckte Teile enthalten typischerweise loses Pulver und eine körnige Oberfläche, aber das Strahlen von Medien schafft hier Abhilfe. Gängige Arten des Strahlens für die Endbearbeitung von SLS-Teilen sind das Perlenstrahlen und das Kunststoffperlenstrahlen, die verwendet werden, um eine glatte, matte Oberfläche zu erhalten. Ein Strahlmittel (wie z. B. Sand, Glasperlen oder Kunststoffperlen) wird unter hohem Druck auf das Teil aufgebracht.
Vor oder während des Strahlens wird Druckluft verwendet, um Pulverreste von der Oberfläche des Werkstücks zu entfernen. Beim Strahlen werden Hochdruck-Druckluft und Strahlmittel eingesetzt, um eine gleichmäßige, matte Oberfläche zu erzeugen und gleichzeitig Pulverreste zu entfernen. Die Vorteile des Strahlens sind funktionell (Erzielung eines bestimmten Oberflächenrauhigkeit) und optisch (eine saubere, polierte Oberfläche). Nach Beendigung des Strahlens kann das Bauteil vollständig hergestellt werden, oder es können die unten beschriebenen zusätzlichen Nachbearbeitungsoptionen erfolgen.
Wann dies zu verwenden ist: Immer. Strahlen ist ein Standardverfahren zur Verbesserung der Oberflächenqualität und zur Entfernung von überschüssigem Pulver.
Starten Sie Ihr Fertigungsprojekt mit MakerVerse
MakerVerse ist eine Plattform für die Beschaffung von Industrieteilen. Sie bietet sofortigen Zugang zu einer geprüften Lieferkette und einer breiten Palette an Fertigungstechnologien. Mit KI-gestützter Angebotserstellung, Auftragsverwaltung und -abwicklung hilft MakerVerse bei allem, vom ersten Prototyp bis zur Serienfertigung.
Medien Tumbling
Das Medientrommeln ist ein Glättungsverfahren, das über die Möglichkeiten des Strahlens hinausgeht. Beim Trommeln werden die Teile in einen mit kleinen Keramikspänen gefüllten Tumbler gelegt, die gegen die Oberfläche vibrieren, um Rauheit zu entfernen und raue SLS-Teile zu glätten. Mit diesem Verfahren, das auch als Vibro-Polieren oder Vibro-Tumbeln bezeichnet wird, können mehrere Teile gleichzeitig bearbeitet werden, was die Effizienz und Kosteneffizienz verbessert. Beim Vibro-Polieren wird die Oberfläche des Teils durch einen mit kleinen Medien gefüllten Tumbler geglättet und kann die Oberflächenrauhigkeit um bis zu 80% reduzieren, was zu einem glatten und leicht glänzenden Aussehen führt, das dem von Spritzgussteilen ähnelt. Allerdings werden die Abmessungen der Teile durch das Trommeln und Vibro-Polieren leicht verändert und scharfe Kanten abgerundet.
Für Teile mit feinen Details und komplizierten Merkmalen wird das Medientrommeln jedoch nicht empfohlen, da das Verfahren Abmessungen und runde Kanten verändern und kleinere Komponenten möglicherweise beschädigen kann. Das Teil verliert während dieses Prozesses etwas Material. Dies kann sich auf das Aussehen und die mechanischen Eigenschaften des Teils auswirken. Wenn das Teil beispielsweise scharfe Kanten oder zerbrechliche Merkmale aufweist, kann das Medientrommeln das Endergebnis beeinträchtigen.
Wann dies zu verwenden ist: Wenn eine satinähnliche Oberfläche erforderlich ist und das Teil nicht zerbrechlich ist.
Dampfglättung
Glättung des Dampfes ist ein chemisches Verfahren, bei dem SLS-3D-Druckteile in verdampfte chemische Lösungsmittel getaucht werden, um eine kontrollierte chemische Schmelze des 3D-Druckmaterials zu erzeugen. Während BrüdenglättungDie obere Schicht des Teils wird in einer Dampfkammer aufgelöst.
Das Dampfglätten eignet sich für komplexe Teile mit inneren Kanälen oder negativen Merkmalen und wird häufig zur Vorbereitung der endgültigen Teile für die Endnutzung verwendet. Beim Dampfglätten wird keine polierte Oberfläche erzeugt, und die Oberflächentopologie des Teils ist weiterhin sichtbar. Das chemische Dampfglätten verbessert die Leistung und Ästhetik der Teile, indem es die Oberflächen versiegelt.
Die Einhaltung der Maßgenauigkeit beim Dampfglätten ist von entscheidender Bedeutung, da das Verfahren die Präzision und Leistung des fertigen Teils erheblich beeinflussen kann. Das Ergebnis ist eine glatte und gleichmäßige Oberfläche, die die mechanischen Eigenschaften des Teils beibehält.
Wann dies zu verwenden ist: Wenn die Oberfläche geglättet und geebnet werden muss, aber zu empfindlich für das Trommeln von Medien ist.
Farbe Färben
Das Färbeverfahren ist eine beliebte Nachbearbeitungsmethode, um SLS-3D-Druckteilen Farbe zu verleihen. Bei diesem Verfahren wird das SLS-Bauteil in ein Farbbad getaucht, so dass der Farbstoff aufgrund der porösen Beschaffenheit der SLS-Teile sowohl in die inneren als auch in die äußeren Oberflächen eindringen kann. Dies gewährleistet eine gleichmäßige und lebendige Färbung, insbesondere bei komplexen Geometrien. Das Färben ist eine kosteneffiziente und schnelle Methode zum Hinzufügen von Farbe, und es können mehrere Teile auf einmal gefärbt werden, was es ideal für die Serienproduktion macht. Wichtig ist, dass das Färben die Abmessungen der SLS-Teile nicht beeinträchtigt, so dass die ursprüngliche Teilegeometrie erhalten bleibt. Der Farbstoff dringt in der Regel nur bis zu einer Tiefe von etwa 0,5 mm ein, so dass die Farbe auf der Oberfläche des Teils im Laufe der Zeit durch Verschleiß abgetragen werden könnte. Im SLS-Verfahren gedruckte 3D-Teile sind recht porös, so dass sie sich gut zum Einfärben eignen und eine breite Palette von Farboptionen bieten. Beim Bemalen oder Lackieren von gefärbten Teilen empfiehlt es sich, mehrere dünne Schichten aufzutragen, um eine bessere Haftung und ein glatteres Finish zu erzielen.
Wann dies zu verwenden ist: Wenn nur eine einzige Farbe benötigt wird oder wenn das Teil eine komplexe Geometrie hat.
Lackieren
Beim Lackieren wird Sprühfarbe als Nachbearbeitungstechnik für SLS-Teile verwendet. Ein professionelles Sprühlackiersystem fügt dem gedruckten Teil zusätzliche Farben hinzu. Durch Sprühlackieren und Lackieren kann eine breite Palette von Oberflächen erzielt werden, einschließlich Halbglanz, Glanz und Metallic-Glanz, wodurch sowohl das Aussehen als auch die Haltbarkeit der Oberfläche verbessert werden. Das Sprühlackieren bietet die gleichmäßigste Deckung und ist für die Stapelverarbeitung skalierbar. Vor dem Auftragen der endgültigen Lackschicht können Füllergrundierungen verwendet werden, um die poröse SLS-Oberfläche zu versiegeln und Schichtlinien aufzufüllen. Das Teil wird gereinigt, und zum Schutz der Farbe wird ein Klarlack aufgetragen. Die Lackierung bietet zwar eine nahezu unendliche Farbpalette, kann aber eine Herausforderung sein, wenn das Teil eine komplexe Geometrie aufweist. Beachten Sie, dass die Spritzlackierung bei Abrieb oder starker Beanspruchung abplatzen kann, während die Einfärbung zu einer konsistenteren, semipermanenten Farbe führt.
Wann dies zu verwenden ist: Wenn mehrere Farben oder eine Reihe von Farben benötigt werden. Ideal für die Bewertung eines gedruckten Prototyps.
Qualitätsmessungen
Qualitätsmessungen ändern die Eigenschaften eines Teils nicht, aber sie können von unschätzbarem Wert sein, wenn es darum geht, sicherzustellen, dass das Teil genau wie erwartet gedruckt wird. Mehrere Qualitätsmessungen sind auf der MakerVerse-Plattform verfügbar.
Optischer 3D-Scan: Hochwertige Stereokameras vergleichen die ursprüngliche Designgeometrie mit dem fertigen Teil. Der Scan liefert ein Falschfarbenbild, mit dem der Benutzer geometrische Abweichungen vom Originalentwurf erkennen kann. Diese Option ist ideal für eine schnelle Bewertung der Maßhaltigkeit.
Oberflächenrauhigkeit: Ein empfindlicher Taststift misst die Rauheit der Oberfläche eines Teils. Sie ist am besten geeignet, wenn die statistischen Abweichungen einer Oberfläche von der Idealform benötigt werden.
Wann dies zu verwenden ist: Wann immer eine eingehende Qualitätskontrolle erforderlich ist. Sie kann hilfreich sein, bevor eine größere Charge von Teilen beschafft wird.
Nächste Schritte
SLS-3D-gedruckte Teile bieten eine Reihe von Vorteilen, darunter hohe Genauigkeit, komplexe Geometrien und schnelle Produktionszeiten. Der Nachbearbeitungsprozess für SLS-gedruckte Teile umfasst eine Reihe von Nachbearbeitungsschritten, die die Oberflächenqualität, die Oberflächenhärte und die allgemeine Funktionalität verbessern.
Die Standard-SLS-Beschichtungen ergeben eine matte, körnige Oberfläche, ähnlich wie Schleifpapier mittlerer Körnung, die sich für weitere Veredelungen wie Lackierung oder Anstrich eignet. Diese Standardoberflächen bieten eine exakte Gesamtgeometrie und haben niedrigere Kostenfaktoren, bieten aber nur begrenzte Farboptionen, da die Farbe des Pulvers das endgültige Aussehen bestimmt.
Beschichtungen wie Pulverbeschichtung, keramische Beschichtungen und Metallbeschichtungen sind wichtig für die Verbesserung des UV-Schutzes, der chemischen Beständigkeit, der Korrosionsbeständigkeit, der Oberflächenhärte und der Wasserdichtigkeit. Wasserdichte Beschichtungen wie Silikon und Vinylacrylat können die Wasserbeständigkeit von SLS-Teilen erheblich verbessern, während Polyurethan nicht wasserdicht ist. Metall- und Nickelbeschichtungen verleihen ein metallisches Finish, verbessern die Verschleißfestigkeit und bieten Chemikalien- und Korrosionsschutz. Galvanische Beschichtungen können die strukturelle Festigkeit erhöhen und die elektrische Leitfähigkeit verbessern, indem Teile mit Metallen wie Nickel oder Kupfer beschichtet werden. Keramische Beschichtungen können zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit und der chemischen Beständigkeit aufgebracht werden und bieten eine Vielzahl von Farboptionen.
Die Einhaltung einer Mindestwandstärke von 1,5 mm ist für zuverlässige Ergebnisse bei SLS-Bauteilen unerlässlich, da dünne Wände und kleine Merkmale durch bestimmte Nachbearbeitungstechniken beeinträchtigt oder beschädigt werden können. SLS-Bauteile erfordern aufgrund ihrer körnigen, ‘zuckerartigen’ Textur spezielle Nachbearbeitungsschritte, um eine glatte Oberfläche zu erzielen. Außerdem müssen die Teile in der Baukammer abkühlen, um Verformungen zu vermeiden, bevor sie entpulvert werden, wodurch überschüssiges ungesintertes Pulver entfernt wird.
Wenn Sie die verschiedenen Arten von SLS-Beschichtungen und Designüberlegungen verstehen, können Sie die am besten geeignete auswählen Post-Processing-Technik für Ihre spezifische Anwendung. Ob Sie eine Standard- oder eine erweiterte Oberfläche benötigen, MakerVerse bietet eine Reihe von Optionen, um die Funktionalität und Ästhetik Ihrer Teile zu verbessern.
