ダイレクト メタル レーザー焼結 3D プリントの設計のヒント

直接金属レーザー焼結 (DMLS) は、金属粉末から部品を作成する金属 3D 印刷技術です。この技術は、非常に詳細で複雑な部品を優れた精度で製造することができます。ただし、DMLS 3D プリント プロジェクトの成功は、3D CAD モデル設計の品質に大きく依存します。

このガイドでは、直接金属レーザー焼結の設計を最適化するための最も重要な設計のヒントを学びます。

サイズ制限

サイズ制限は、印刷中に問題が発生する可能性があるサイズを超えるか下回るサイズを規定しているため、DMLS では重要な考慮事項です。 DMLS プロセスのサイズ制限は次のとおりです。

• 最大ビルド ボリューム :250 x 250 x 325 mm
• 最小機能サイズ :構造的特徴は 1.5 mm、外観的特徴は 0.75 mm
• 層の厚さ :印刷する素材によって、0.02 ～ 0.08 mm の範囲で変動する場合があります

公差

DMLS 3D プリントでは、公差が ±0.2% (0.1 – 0.2 mm) の部品を製造できます。公差が厳しいと製造コストが高くなるため、嵌合部品や他の製品との適合を意図した部品など、公差を必要とする機能にのみ公差を適用してください。印刷中の内部応力、サポート構造などのジオメトリの考慮事項により、公差と平面度に偏差が生じる場合があることに注意してください。提案されたパーツの厳密な平坦性が重要な要件である場合、DMLS は最良の選択肢ではない可能性があります。

サポート構造

DMLS は、レイヤーごとの 3D 印刷プロセスです。印刷されるレイヤーは、サポートのために以前に印刷されたレイヤーに依存します。オーバーハング、アーチ、30° を超える傾斜面などの特定の形状では、支持層がないため、最終製品の一部ではない支持構造を設計に含める必要があります。これらは印刷中にサポートを提供しますが、後処理中に削除されます。

反りを最小化または防止し、パーツをビルド プラットフォームに固定し、DMLS マシン ローラーの力でパーツがずれないようにするためのサポート構造も必要です。サポート構造は必要ではありますが、材料を消費し、ビルド時間が長くなるため、全体の生産コストが増加し、後で削除されるだけです。

パーツの自立性を高め、サポート構造の必要性を減らすいくつかの方法には、角度を 30° 以下に設計することや、隅にフィレットと面取りを利用することが含まれます。

フィーチャ間の距離

DMLS 中にレーザーから周囲の粉末に熱が放散されるため、レーザーはその直径よりもわずかに大きい溶融プールを作成します。この結果、互いに近すぎるフィーチャが融合する可能性があります。もう 1 つの考えられる影響は、焼結領域の間に固着した未焼結粉末のセクションの作成です。これらを避けるには、フィーチャ間に少なくとも 0.5 mm のスペースを空けてください。

中空パーツと逃げ穴

材料の使用量と完成品の重量を減らすために、部品を中空に設計することができます。ほとんどの場合、これは部品の最終的な用途には影響しません。中空部品の場合は、設計に逃がし穴を含めて、中空部分から残留未焼結粉末を除去できるようにします。

メーカーの広大なネットワークを通じて、Xometry Europe では、多数の金属合金のオンデマンド DMLS 3D プリントを提供しています。これらのヒントを使用してモデルを最適化したら、インスタント見積もりプラットフォームにアクセスしてアップロードし、数秒で見積もりを受け取ります。