Verzug und dicke Querschnitte im 3D-Druck
Verzug bedeutet, dass ein Bauteil beim Abkühlen von seiner Sollform abweicht. Die Ursache ist in jeder Technologie dieselbe: ungleichmäßige Erwärmung und Schwindung. Die Geometrie, die ihn auslöst, lässt sich messen.
| Technologie | Was Verzug auslöst | Hier verwendeter Grenzwert (Annahmen) |
|---|---|---|
| FDM | eine große erste Schicht auf der Bauplattform | größte Abmessung der ersten Schicht: PLA 250 mm, PETG 200 mm, ASA 140 mm, ABS 120 mm, PA6-CF 160 mm |
| SLS | dicke Querschnitte und große ebene Flächen | dickster Querschnitt etwa 30 mm; eine ebene Fläche über 40 cm² wird markiert |
| Metall-LPBF | plötzliche Querschnittsänderungen zwischen Schichten und massige Bauteile mit dicken und dünnen Bereichen | eine Änderung um mehr als das 3-Fache zwischen Schichten wird markiert; eine Kompaktheit unter 0,7 wird markiert |
Querschnittssprünge
Der Querschnitt einer Schicht ist die Materialfläche in dieser Höhe. Ändert er sich plötzlich von einer Schicht zur nächsten, ändert sich auch der Wärmefluss. In einem SLS-Baujob mit 200 Teilen senkte eine Anordnung für einen gleichmäßigen Querschnitt die Schwankung der gesinterten Fläche über die Höhe von 53 % auf 25 %: siehe die Fallstudie.
Kompaktheit
Die Kompaktheit ist das Bauteilvolumen geteilt durch das Volumen seiner konvexen Hülle, der kleinsten konvexen Form um das Bauteil. Ein Wert unter 0,7 bedeutet ein verzweigtes Bauteil, das mehr Stützstrukturen und mehr Aufwand beim Entpulvern braucht. Der Wert dient der Information und ist kein Fehler.
Wie Sie Verzug verringern
- Höhlen Sie dicke Querschnitte aus oder versehen Sie sie mit Rippen, statt sie massiv zu lassen.
- Unterbrechen Sie eine große ebene Fläche mit Rippen oder einer leichten Wölbung.
- Fügen Sie Verrundungen hinzu, wo dick und dünn aufeinandertreffen, damit der Übergang allmählich erfolgt.
- Drehen Sie das Bauteil so, dass die größte Fläche nicht in einer Schicht liegt, siehe Ausrichtung.
- Teilen Sie ein Bauteil, das größer ist als der Grenzwert der ersten Schicht für sein Material.
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