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SLS前来挑战！超高复杂度的3D打印魔方

发布时间：2023/09/15
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【概要描述】我们都知道，通常3D打印技术对于模型的复杂程度并不敏感，但越是复杂和精细的模型，对打印设备的成型精度和细节表现力的要求就越高。今天我们用SLS 3D打印技术挑战打印一个高难度的魔方。

这个魔方由27个不同的小块组成，其中包括：核心块1个、对接块6个（表面纹理特征）、边角块8个（镂空/晶格结构特征）、棱边块12个（装配一体打印结构/精细结构特征），这27块分别打印，然后组装在一起。

图01  魔方由27个不同特点的小块组成

这个魔方模型非常考验打印设备的整体打印精度和一致性，因为27块小块在打印后要实现组装，并顺畅旋转，就需要保证打印结果与设计预留间隙一致。除此之外，每种类型的小块都有不同的结构特点，考察不同方面的打印能力。

其中，核心块要求打印后具备良好的机械强度、光滑且耐磨的表面，从而满足旋转顺畅和长期使用的要求；6个对接块对打印强度和表面效果有同样要求的同时，也要求体现出设备对小的凹凸纹理的打印能力。

图02 对接块还要求设备能打印出表面的凹凸纹理

8个边角块则要求设备在打印各种细小镂空和晶格结构时，激光扫描的精细度和控制能力，以及在清粉时，小间隙是否能够清理彻底。

图03   边角块由各种类型的镂空和晶格结构组成

12个棱边块主要可以分为2类：装配结构的一体成型和精细结构的打印，目的是分别体现装配结构和精细结构的打印效果，同时也考察了材料在打印后的机械强度和耐久性。

图04  锁链、弹簧、球头、螺纹、铰链、齿轮6种装配结构一体打印

图05  小船、龙头、薄壁、细柱、螺旋、镂空6种精细结构打印

对于这个比较复杂的魔方，我们决定使用盈普高复用性的Precimid1172Pro BLK灰黑色尼龙12材料打印，这款材料具备优秀的综合性能，打印零件的表面效果好、颜色稳定、耐磨耐用，新粉比例可以低至20%，通用且性价比高。打印设备是盈普P360 SLS激光烧结增材制造系统，层厚选择为0.1mm。

图06   盈普P360和PPS清洁高效生产解决方案

图07   激光烧结打印中

经过试打印和工艺参数调整，我们成功的将27个小块打印出来，并使用PPS实现清洁高效的拆件和清粉。

图08 清粉照片

再经过喷砂处理后，每一个小块的打印效果完美呈现了出来。

图09   核心块与对接块

图10   边角块



图11  棱边块

所有小块都可以顺利组装，并实现良好的旋转效果。

图12   组装后的效果

现在我们可以说SLS 3D打印技术已经完成了这项超复杂的魔方打印挑战，但为了优化整个魔方的外观效果，提升产品价值，我们还对它进行了化学蒸汽平滑处理，抛光后的魔方表面光滑亮泽，颜色更深，并且旋转更加顺畅、防水耐用。最终实现了更棒的制作效果，挑战完美达成！

图13  最终经过化学蒸汽平滑处理后的魔方

源文摘自：盈普三维