SLS / SLA / Vakuumgjutning AM dagen 2013-09-19 SLS / SLA / Vakuumgjutning Leif Norman

Vad är Fri-Forms-Framställning ? Finns många olika FFF-tekniker (3D skrivare) Utgår alltid från 3D-CAD / Modell Tillverkning sker verktygslöst Additiv tillverkning i lager på lager Enkelt att bygga komplexa geometrier Kort genomloppstid Anväds ofta för prototypframställning

Varför modeller / prototyper ? Bra beslutsunderlag Visualisera Funktionstesta Marknadsföra Minimera risken för ändringar i serieverktyg Skapa förutsättningar för lönsamma produkter

Hur ska jag välja rätt teknik ? Detaljen och dina krav styr val av FFF-teknik Storlek ? Godstjocklek ? Måttnoggrannhet ? Ytor ? Mekaniska egenskaper ? Livslängd ? Pris ?

SLS - Selective Laser Sintering Några tekniska data Laser Koldioxid (värme) Material: PA, PA+GF, (PA+Al, PP, PS) Skikt: 0,10mm (0,125, 0,15) Byggtid: Oftast ca 20-120 sek/skikt Laserdiameter: ca 0,5 mm Byggvolym: 330 x 280 x 400mm 320 x 320 x 600mm

SLS - Fördelar Måttnoggrannhet 2768-1 medel för mått över 6mm 2768-1 grov för mått mindre än 6mm Mekaniska egenskaper (”som formsprutat”) Temperaturtåligt (PA smälter vid över 180 grader) Nötningsbeständigt Bra kemikalieresistens Flexibelt (PA -> snäppen, skruvförband) Styvt (PA+GF ca 2,5 ggr styvare än PA) Bra långtidsegenskaper Lätta att limma Bygger utan stödstruktur Jämn kvalitet på alla ytor Inneslutna volymer (rör etc.)

SLS – Att tänka på Kornig yta Porer i materialet Går ej putsa slät (fiberresning) Sprutspackling krävs innan finputs PA+GF bättre yta än PA Värmebaserad process Plana ytor tenderar att slå sig Kräver tid för avsvalning Drar åt sig fukt Tappar i böjmodul (styvhet) Blir segare (mindre spröd)

SLS – Användning Funktionstester krav på mekaniska egenskaper över tid Fixturer ex. montering i krävande miljöer (fabriker) Serieproduktion Små detaljer Små serier Komplex geometri ”Omgående leverans”

SLS – Ekonomi Allmänt Kräver väldigt lite handpåläggning Ofta väldigt bra samkörningseffekter Kostnadseffektivt vid stor massa (kr/volym) Vid serieproduktion Kräver ingen verktygsinvestering Kan levereras i princip omgående Påverkas inte eller marginellt vid ändring

SLA - Stereolitografi Några tekniska data Laser: UV-laser Material: Epoxibaserad fotopolymer (i vätskeform) Skikttjocklek: 0,025-0,15mm (vanligast är 0,10mm) Byggtid: Normalt ca 20-120 sek/skikt Laserdiameter: ca 0,1-0,4mm Byggvolym: 500 x 500 x 400mm

SLA - Fördelar Måttnoggrannhet 2768-1 fin för mått över 6mm 2768-1 medel för mått mindre än 6mm Allmänna fördelar Finns transparenta material Homogent Fina ytor Lätta att putsa Ingen värme i processen - Snabbare leverans än SLS - Slår sig inte vid plana geometrier

SLA – Att tänka på Stödstruktur / support Byggs med stödstruktur som ger ”noppig” yta UV-ljus Åldras förhållandevis snabbt när de utsätts för ljus Fukt Vissa material är känsliga för fukt Temperaturkänsliga De flesta materialen klarar ej över 40-60 grader Sammanfogning Svårt att limma (kan ”svetsas”)

SLA – Användning Funktionstester Ofta små geometrier med krav på hög måttnoggrannhet och eller släta ytor Fixturer Med höga krav på måttnoggrannhet ”Mässmodeller” Snygga modeller med höga krav på finish och delningslinjer etc. Mastermodeller För avgjutning (formtillverkning)

SLA – Ekonomi Allmänt Kräver handpåläggning Samkörs enbart på ytan (ej på höjd) Inget material till spillo (utöver supportmaterialet) Jämfört med SLS Vid enstaka detaljer lite dyrare än SLS Vid många detaljer ökar prisskillnaden Stora plana geometrier kan bli billigare än SLS

?

Vakuumgjutning Gjutning av detaljer i vakuumkammare Oftast i silikonverktyg (formar) Hårda frästa verktyg förekommer

Vakuumgjutning - Process Verktygstillverkning Detaljtillverkning FFF-modell (vanligtvis SLA) Putsa och lacka mastermodell Limma på avluftningar och ingöt Tejpa delningslinje Gjut in master i silikon Härda form i ugn Dela formen/verktyget Värm upp form (70º) Fyll form med PUR i vakuum Låt detalj härda i form (70º) Detalj klar efter 30-300min Dela form, ta ut detalj Rensa och sätt ihop form Bearbeta detaljer

Vakuumgjutning - Allmänt PUR (Polyuretan) Många olika kvaliteter Simulerar en mängd olika termoplaster ABS, PC, PP, TPE m.fl. Möjlighet till olika strukturytor Blank, matt, slät, ”gnistad”, polerad Stora detaljer Upp till ca 1000x1000mm Vikt upp till 4-5 kg Kan infärgas Kan dubbelgjutas Olika material (ex. hårt / mjukt ) Ingjutning av andra detaljer (förstärkningar, gänginsater etc.)

Vakuumgjutning - användning Funktionstester - Mtrl med egenskaper nära planerat produktionsmaterial Införsäljning - Visa utseende och egenskaper Serietillverkning - Ofta lite större detaljer i mindre serier

Vakuumgjutning - Exempel

Vakuumgjutning – Ekonomi Allmänt Startkostnad (Mastermodell och silikonform) Kostnadseffektiv vid ett ”större” antal (jämfört med FFF)

När är vad bäst? PUR modeller lämpar sig bättre än SLS / SLA: När det är viktigt med mekaniska egenskaper närmare tänkt slutmaterial När detaljerna ska se ut som serieprodukten. Vid (fler än 2-5) detaljer med fin ytfinish. SLS / SLA lämpar sig bättre än PUR: När man har extremt kort om tid När det är enstaka När det är väldigt smått

Varför SLS, SLA och Vakuumgjutning ? Rätt beslutsunderlag för att snabbt och säkert komma ut på marknaden med en felfri produkt !

?

Tack för visat intresse ! Leif Norman