Druck großer, komplexer Automobilteile für Magna International
Magna International benötigte 10 große Behälter zur Aufnahme von elektrischen Komponenten für Testfahrzeuge. Der 3D-Druck war die einzige Option, aber der großformatige Laser-SLA-Druck war zu teuer, zu langsam und die Teile wären im Einsatz nicht funktionsfähig gewesen. Dies ist die Geschichte einiger der größten radikal gedruckten Teile, die mit einer durchschnittlichen Genauigkeit von +/- 0,065 % in der Z-Achse auf Liquid Crystal gedruckt wurden.
Der Entwurfs- und Druckprozess
Schritt 1 - Design für Additive
Obwohl das von Magna International gelieferte Design die Richtlinien für AM berücksichtigt hatte, war eine Optimierung des Designs dennoch erforderlich. Das ursprüngliche Design hätte sich in der Produktion verzogen, aber Photocentric wurde bei der Gestaltung der nicht zugewandten Flächen freie Hand gelassen, da wir die Außenmaße einhielten und bei insgesamt 18 kritischen Messungen innerhalb der Toleranz lagen. Es wurde eine gyroide Füllung mit einer Struktur von 1,2 mm mal 12 mm hinzugefügt. Um die Toleranz zu erreichen, wurde eine Designkorrektur für Schrumpfung von 0,5 % in x:y und 0,1 % in z angewendet.
Schritt 2 - Unterstützung beim Erreichen der Teiletoleranz
Das Teil wurde in einem Winkel von 60 Grad ausgerichtet, um plötzliche Kraftänderungen während des Drucks zu verhindern. Das Stütznetz wurde mit der automatischen Stützfunktion der Software Voxel Dance für Photocentric erstellt. Die Stützdichte wurde auf das notwendige Minimum reduziert, um das Stützharz zu reduzieren und Artefakte beim Schleifen zu beseitigen. Die Stützspitzen wurden auf 0,6 mm optimiert, um einen Kompromiss zwischen der Einhaltung des Mindestmaßes an physischem Halt für das Teil und der einfachen Entfernung der Stütze zu erreichen.
Ausgeschnittene Formen verformen sich, da sich die Kräfte ändern, wenn die offene Platte erreicht wird. Um die Maßhaltigkeit der ausgeschnittenen Formen zu gewährleisten, können Sie Stützen einfügen oder, was einfacher ist, dünne 3 mm dicke Abdeckplatten mit einigen Befestigungspunkten einfügen.
Schritt 3 - Drucken
Die Anforderungen an die Materialeigenschaften des Gehäuses wurden mit dem BASF-Harz EPD2006 erfüllt.
Die unterstützte Datei wurde auf einen Liquid Crystal Titan geladen.
Die Datei wurde in 100 Mio. Schichten gedruckt, was 68 Stunden dauerte (7223 Schichten). Das Teil wog 4591 g mit 2062 g Stützen.
Schritt 4 - Waschvorgang
Am Ende des Drucks war die Plattform von überschüssigem Harz befreit und kehrte in den Tank zurück. Die Plattform wurde über den Photocentric zur Photocentric Wash XL-Einheit transportiert. Die Tür wurde verschlossen, die Waschpumpe eingeschaltet und die Plattform auf kontinuierliche Rotation eingestellt. Der Bediener benutzte den Waschstab, um eine rezirkulierende Lösung von Photocentric Resin Cleaner 30 in alle Bereiche des Teils zu sprühen. Die vollständige Reinigung dauerte 15 Minuten. Am Ende des Waschzyklus wurde der Sumpf mit der Reinigungsflüssigkeit in den IBC mit der Waschflüssigkeit entleert und die Pumpe auf Spülen umgestellt. Das Teil wurde 5 Minuten lang mit Wasser abgespült, um alle Reste der Reinigungsflüssigkeit zu entfernen. Da das restliche Wasser weiße Flecken auf den Teilen hinterlassen kann, wurde die Luftdüse für ein paar Minuten eingesetzt.
Schritt 5 - Aushärtungsprozess
Mit dem Plattformtransfer wurde die Plattform dann zum Photocentric Cure XL bewegt. Die Plattform wurde kontinuierlich gedreht, um eine gleichmäßige Aushärtung zu gewährleisten. Die Nachbearbeitung erfolgte mit einer Kombination aus hochintensivem Licht mit zwei Wellenlängen (405 nm und 460 nm) und Wärme von 60 °C für insgesamt 5 Stunden.
Schritt 6 - Entfernen der Stütze
Die feinen Voxel Dance-Stützspitzen ließen sich leicht vom Teil abreißen und hinterließen leichte Erhebungen, die dann abgeschliffen wurden. Die Gesamtdauer für die Entfernung der Stützen betrug 15 Minuten.
Schritt 7 - Einsätze hinzufügen
Wir entschieden uns, das Teil ca. 120 Minuten lang mit einem Schwingschleifer weiterzuschleifen, um die beste Oberfläche zu erhalten. Die erforderlichen Einsätze wurden in die Aussparungen gehämmert. Es wurde mit einer Grundierung und einem schwarzen Anstrich lackiert.
Schritt 8 - Iteratives Lernen
Wenn Sie schon einmal ein ähnliches Teil hergestellt haben, wissen Sie, wie genau das Teil nach CAD ist. Wenn Sie eine neue komplexe Geometrie drucken, kann es zu Toleranzabweichungen oder Defekten kommen, die gemessen und dann iterativ verbessert werden.
Der Entwurfs- und Druckprozess
Schritt 1 - Design für Additive
Obwohl das von Magna International gelieferte Design die Richtlinien für AM berücksichtigt hatte, war eine Optimierung des Designs dennoch erforderlich. Das ursprüngliche Design hätte sich in der Produktion verzogen, aber Photocentric wurde bei der Gestaltung der nicht zugewandten Flächen freie Hand gelassen, da wir die Außenmaße einhielten und bei insgesamt 18 kritischen Messungen innerhalb der Toleranz lagen. Es wurde eine gyroide Füllung mit einer Struktur von 1,2 mm mal 12 mm hinzugefügt. Um die Toleranz zu erreichen, wurde eine Designkorrektur für Schrumpfung von 0,5 % in x:y und 0,1 % in z angewendet.
Schritt 2 - Unterstützung beim Erreichen der Teiletoleranz
Das Teil wurde in einem Winkel von 60 Grad ausgerichtet, um plötzliche Kraftänderungen während des Drucks zu verhindern. Das Stütznetz wurde mit der automatischen Stützfunktion der Software Voxel Dance für Photocentric erstellt. Die Stützdichte wurde auf das notwendige Minimum reduziert, um das Stützharz zu reduzieren und Artefakte beim Schleifen zu beseitigen. Die Stützspitzen wurden auf 0,6 mm optimiert, um einen Kompromiss zwischen der Einhaltung des Mindestmaßes an physischem Halt für das Teil und der einfachen Entfernung der Stütze zu erreichen.
Ausgeschnittene Formen verformen sich, da sich die Kräfte ändern, wenn die offene Platte erreicht wird. Um die Maßhaltigkeit der ausgeschnittenen Formen zu gewährleisten, können Sie Stützen einfügen oder, was einfacher ist, dünne 3 mm dicke Abdeckplatten mit einigen Befestigungspunkten einfügen.
Schritt 3 - Drucken
Die Anforderungen an die Materialeigenschaften des Gehäuses wurden mit dem BASF-Harz EPD2006 erfüllt.
Die unterstützte Datei wurde auf einen Liquid Crystal Titan geladen.
Die Datei wurde in 100 Mio. Schichten gedruckt, was 68 Stunden dauerte (7223 Schichten). Das Teil wog 4591 g mit 2062 g Stützen.
Schritt 4 - Waschvorgang
Am Ende des Drucks war die Plattform von überschüssigem Harz befreit und kehrte in den Tank zurück. Die Plattform wurde über den Photocentric zur Photocentric Wash XL-Einheit transportiert. Die Tür wurde verschlossen, die Waschpumpe eingeschaltet und die Plattform auf kontinuierliche Rotation eingestellt. Der Bediener benutzte den Waschstab, um eine rezirkulierende Lösung von Photocentric Resin Cleaner 30 in alle Bereiche des Teils zu sprühen. Die vollständige Reinigung dauerte 15 Minuten. Am Ende des Waschzyklus wurde der Sumpf mit der Reinigungsflüssigkeit in den IBC mit der Waschflüssigkeit entleert und die Pumpe auf Spülen umgestellt. Das Teil wurde 5 Minuten lang mit Wasser abgespült, um alle Reste der Reinigungsflüssigkeit zu entfernen. Da das restliche Wasser weiße Flecken auf den Teilen hinterlassen kann, wurde die Luftdüse für ein paar Minuten eingesetzt.
Schritt 5 - Aushärtungsprozess
Mit dem Plattformtransfer wurde die Plattform dann zum Photocentric Cure XL bewegt. Die Plattform wurde kontinuierlich gedreht, um eine gleichmäßige Aushärtung zu gewährleisten. Die Nachbearbeitung erfolgte mit einer Kombination aus hochintensivem Licht mit zwei Wellenlängen (405 nm und 460 nm) und Wärme von 60 °C für insgesamt 5 Stunden.
Schritt 6 - Entfernen der Stütze
Die feinen Voxel Dance-Stützspitzen ließen sich leicht vom Teil abreißen und hinterließen leichte Erhebungen, die dann abgeschliffen wurden. Die Gesamtdauer für die Entfernung der Stützen betrug 15 Minuten.
Schritt 7 - Einsätze hinzufügen
Wir entschieden uns, das Teil ca. 120 Minuten lang mit einem Schwingschleifer weiterzuschleifen, um die beste Oberfläche zu erhalten. Die erforderlichen Einsätze wurden in die Aussparungen gehämmert. Es wurde mit einer Grundierung und einem schwarzen Anstrich lackiert.
Schritt 8 - Iteratives Lernen
Wenn Sie schon einmal ein ähnliches Teil hergestellt haben, wissen Sie, wie genau das Teil nach CAD ist. Wenn Sie eine neue komplexe Geometrie drucken, kann es zu Toleranzabweichungen oder Defekten kommen, die gemessen und dann iterativ verbessert werden.