增材制造金属零件

设计建议

✦ 金属粘合剂喷射技术允许几乎完全的几何自由度,尽管不是绝对的。设计中存在一系列限制,主要是除尘和烧结阶段的限制。

一般标准

  • 零件尺寸。 考虑大小与网球相似或更小的零件(作为参考)。
  • 几何形状。 考虑具有复杂几何形状的组件,例如内部槽钢、空心、悬垂等。
  • 分辨率。 考虑具有精细细节的组件,例如滚花、徽标、十字准线、窄凹槽、小凸耳等。

1. 平坦的支撑表面。

  • 建议在烧结过程中将零件放置在平坦的表面上,以便在最重的区域提供尽可能大的支撑。目标是尽量减少变形。
  • 如果无法设计平坦表面并且预计会出现严重变形,建议在适应零件形状的支撑物上进行烧结。

2. 壁厚。

  • 建议采用均匀的壁厚,以防止变形并减少尺寸变化,否则,请设计在不同厚度部分之间逐渐过渡的组件。
  • 建议设计外壁壁厚范围为 > 1 毫米 和受保护内壁壁厚 > 5 毫米 的部件。在特定情况下,可以将范围扩展到最小值 0.3 毫米和最大值 30 毫米。

3. 灰尘排放孔/销钉。

  • 零件中的空心截面需要在清洁阶段排空多余的粉末,因此必须设计粉末排出孔。
  • 一般来说,建议至少有 2 个排尘孔,但最终数量取决于空心部分的体积及其直径。
  • 排尘孔的直径将尽可能大,以便于充分清洁部件而不影响其阻力;一般来说,盲孔或通孔的尺寸 > 0.5 毫米,通向内部空腔或通道的孔的尺寸约为 5 毫米。
  • 如果零件包含销钉,建议其直径大于 1.5 毫米,且与其长度比为 10:1。

4. 薄弱部位的加固。

薄截面、细长形状和悬臂的设计需要使用肋、角撑板、腹板和其他增强材料。目标是增加部件的刚性和强度,并使/促进加工,提高尺寸稳定性,防止零件坍塌或变形。加固构件的厚度最好为其所在截面厚度的40~ 60%,其高度不应大于肋厚度的3倍。

5. 螺纹。

无需机加工即可获得一定范围的完整内、外螺纹。建议避免使用细牙螺纹,尽量减少其长度,并考虑组件的整体设计,使螺纹的位置处于有利的位置,从而最大限度地减少烧结过程中各向异性收缩的影响。

6. 尺寸精度。

  • 尺寸精度明显优于通过粉末床熔融工艺获得的尺寸精度,并且与通过金属注射成型获得的尺寸精度相似。
  • 一般公差:对于 5σ 中 30 毫米的标称尺寸,±1.3%。

7. 表面光洁度。

  • 金属粘合剂喷射工艺可以制造烧结后平均粗糙度为 6 Ra 的部件,且无需额外的后处理。
  • 与使用其他技术制造的金属零件一样,可以通过应用某些后处理操作来提高表面光洁度。

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一般说明

应用领域

优点

材料

制作流程

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