1. Vormingsprincipe van gatkenmerken en procesverschillen
Gatkenmerken in 3D-printen ontstaan door laag voor laag opbouwen; de vormingskwaliteit wordt sterk beïnvloed door slicelaagvorming, materiaalkrimp en printoriëntatie. Gaten die met het FDM-proces worden geprint, hebben doorgaans een elliptische vorm, als gevolg van de stromingseigenschappen van het materiaal tijdens het extrusieproces; gaten die met het SLA-proces worden geprint, hebben de hoogste nauwkeurigheid, tot ±0,1 mm, maar harskrimp kan ertoe leiden dat de gatdiameter met 0,5-1% afneemt; door de ondersteuningseigenschappen van het poederbed kan het SLS-proces echte cilindrische gaten realiseren, maar de oppervlakteruwheid is hoger.
2. Ontwerprichtlijnen voor gatdiameter en maatsbeheersing
De minimale gatdiameter is de belangrijkste parameter bij het ontwerpen van gaten. FDM-proces: de minimale gatdiameter moet groter dan of gelijk zijn aan 2 keer de spuitmonddiameter (bij een spuitmond van 0,4 mm is de minimale gatdiameter 0,8 mm; in de praktijk wordt groter dan 1,2 mm aanbevolen); SLA-proces: minimale gatdiameter groter dan of gelijk aan 0,5 mm; bij diepe gaten moet rekening worden gehouden met het afvoeren van hars; SLS-proces: minimale gatdiameter groter dan of gelijk aan 0,8 mm; te kleine diameters raken verstopt door niet-gesinterd poeder. Bij het ontwerpen van gatdiametertoleranties moet rekening worden gehouden met de krimp van het materiaal: PLA-krimp 0,3%, de ontwerpgatdiameter moet met 0,3% worden vergroot; ABS-krimp 0,6-0,8%, de ontwerpgatdiameter moet met 0,6-0,8% worden vergroot; PA12-krimp 1,5-2,5%, de ontwerpgatdiameter moet met 1,5-2,5% worden vergroot.
3. Methoden voor het beheersen van de positieprecisie van gaten
De positieprecisie van gaten wordt beïnvloed door de algehele krimp van het onderdeel, kromtrekking en de printoriëntatie. Methoden om de positieprecisie te verbeteren zijn onder meer: de printoriëntatie optimaliseren; door de gat-as in lijn te brengen met de laagrichting kan de positieprecisie met 15-20% worden verbeterd; de stijfheid van het onderdeel verhogen; door verstevigingsribben rond het gat te ontwerpen kan kromtrekking worden verminderd; positioneringsreferenties gebruiken; stel referentiepunten op het printplatform in en kalibreer na het printen de gatpositie met een coördinatenmeetmachine. Voor ontwerpen met gaten met hoge precisie wordt aanbevolen om eerst te printen en daarna te boren; laat voor de gatdiameter 1-2 mm extra speling, en werk na het printen mechanisch af tot de eindmaat.
4. Strategieën voor lay-out van gatpatronen en passingontwerp
Een gatpatroon verwijst naar een combinatie van meerdere gaten die volgens een specifieke onderlinge positie zijn gerangschikt, en komt vaak voor bij flensverbindingen, penpositionering, boutgroepen enzovoort. Bij het ontwerpen van gatpatronen moet rekening worden gehouden met: nauwkeurigheid van de onderlinge afstand, referentie van de gatgroep en passingruimte. Aanbevolen ontwerprichtlijnen: tolerantie op gatafstand ±0,2-0,3 mm (FDM), ±0,1 mm (SLA/SLS); passingtolerantie voor gaten H7 (precisieklasse), H9 (standaardklasse); diameter van doorvoergaten voor bouten gelijk aan de nominale boutdiameter plus 0,5-1 mm.
5. Nabehandeling en oplossingen voor nauwkeurigheidsverbetering
Nabehandelingsmethoden voor gaten zijn onder meer: naboren/ruimen (verbetert de diameterprecisie tot ±0,05 mm), ruimen (verbetert de oppervlakteruwheid tot Ra 1,6 µm), tappen (vormt binnendraad, draadnauwkeurigheid 6H/6g), honen (verbetert de rondheid tot 0,01 mm). Voor functionele gaten wordt een inzetontwerp aanbevolen: laat bij het printen ruimte vrij voor de montage van een insert, zodat na het inbrengen van het standaardonderdeel een hoog nauwkeurige passing wordt verkregen.
Dien een model, tekening, afbeelding of schriftelijke notities in. Ingenieurs beoordelen materiaal, proces, afwerking en levering op basis van daadwerkelijk gebruik.