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6 consejos de diseño para hacer mejores piezas impresas en 3D de metal Nov 17, 2021

6 consejos de diseño para hacer mejores piezas impresas en 3D de metal

Metal 3D printing

Gracias a años de innovación y desarrollo, la impresión 3D de metal se está convirtiendo rápidamente en un proceso común en la fabricación. Con la fabricación aditiva, muchos sectores de la industria pueden aprovechar la velocidad, la rentabilidad y la ventaja del diseño de la impresión 3D para crear una cantidad diferente de componentes para las piezas de uso final. La impresión 3D continúa ofreciendo oportunidades interesantes para las piezas de próxima generación que necesitan tener una gran libertad de diseño, geometrías complejas y una alta relación resistencia-peso.

La fabricación aditiva que utiliza metales también mejora las cadenas de suministro, reduce los cuellos de botella del proceso y adapta la producción para fines específicos "llave en mano". Por emocionante que parezca todo esto, es importante tener en cuenta que la impresión 3D de metal tiene algunas limitaciones. Por un lado, no es tan fácil como imprimir piezas de plástico en 3D. Esto se debe al nivel de dificultad en la impresión de piezas metálicas, la ley de la física, las consideraciones de mecanizado y más. El blog de hoy discutirá la impresión 3D de metal y los sencillos consejos de diseño que se deben incorporar para hacer mejores piezas impresas en 3D de metal.


1. Administre el grosor de la pared en su diseño

Recomendamos que el grosor de la pared y otras características del diseño no sean inferiores a 0,5 mm. Esto se debe a que muchos procesos en la producción pueden hacer que las paredes comiencen a colapsar por su propio peso en dimensiones más delgadas que medio milímetro. Aunque es posible ejecutar un espesor de pared más delgado, el rápido calentamiento y enfriamiento del proceso de fusión durante la impresión 3D del metal puede hacer que estas características se distorsionen. El logro de paredes más delgadas también depende de la orientación de la impresora, el tipo de material y otros parámetros de impresión. Para estar seguro, esfuércese siempre por mantener las paredes no más delgadas que 0,5 mm.


2. Minimice los voladizos

Mantenga todos los voladizos por debajo de 0,5 mm para evitar el colapso del área de la superficie hacia abajo. Al diseñar su pieza, mantenga todas las características orientadas hacia abajo con una geometría (y un ángulo) biseladas, cóncavas o convexas para que sean autoportantes. Este ángulo (a menudo 45 grados con respecto a la superficie horizontal) también se puede reducir manteniendo los parámetros del láser de la operación de impresión en niveles óptimos. Los voladizos que se extienden más allá de 0,5 mm eventualmente conducirán a una falla en la construcción.


3. Huecos y huecos

No existe un enfoque fijo para los huecos y los agujeros. Esto se debe a que aquí entran en juego muchos factores. Estos factores incluyen el tipo de imprimación que se utiliza, la complejidad del diseño, la geometría y la naturaleza del metal utilizado. En general, evite diseñar un agujero o espacio por debajo de 0,5 mm para evitar el riesgo de que ambos lados se fusionen y llenen el espacio hueco. Los orificios de escape se pueden utilizar para eliminar el polvo sin fundir en piezas metálicas impresas en 3D. Si tiene un orificio de escape, asegúrese de que el diámetro del orificio no sea inferior a 2 mm ni superior a 5 mm. También puede diseñar más de un orificio de escape en su pieza para facilitar la eliminación del polvo no fundido después de la impresión. Necesitará algún tipo de estructura de soporte para compensar los orificios verticales u horizontales que deben tener un diámetro superior a 10 mm.


4. Estructuras de apoyo y ángulos sin apoyo

Las estructuras de soporte son necesarias para garantizar el cumplimiento de la construcción y promover la dispersión del calor durante la impresión 3D. Cualquier área de su diseño que esté a menos de 45 grados del plano horizontal normalmente necesitará estructuras de soporte.

Los ángulos autoportantes deben mantenerse por encima de los 45 grados para evitar colapsos y fallas debido al exceso de fuerza de gravedad desde abajo. Esto también ocurrirá en los ángulos no apoyados en el diseño que se hayan inclinado demasiado desde el punto vertical.


5. Orientación de la pieza

Considere de antemano cómo la orientación de impresión de su pieza puede afectar sus propiedades físicas y mecánicas. Dado que el plano de orientación de la impresión afecta en gran medida las características anisotrópicas de la construcción, deberá factorizar cómo se debe producir la impresión en relación con la fuerza o presión a la que se someterá cada parte del producto.


6. Considere los diseños de celosía

Considere el uso de estructuras de celosía para eliminar la masa no deseada sin comprometer la resistencia de su pieza. La fabricación aditiva, a diferencia del mecanizado CNC y el moldeo por inyección, le permite crear diseños de celosía finos y complejos que aumentan la resistencia de la pieza, pero eliminan la masa de material que se usaría para rellenar la pieza y hacerla completamente sólida. Esto es muy recomendable en el diseño, ya que las celosías son una forma garantizada de agregar más resistencia e incorporar un atractivo visual en su pieza impresa en metal.


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