Manufacturing Guidelines
für das ExOne 420 Edelstahl Material

ANGEBOTS-TOOL

420 Edelstahl/Bronze

Manufacturing Guidelines für den ExOne® Binder-Jetting-Prozess

Bitte beachten Sie, dass alle Teile eine technische Prüfung durchlaufen.

Wählen Sie Ihren Interessensbereich:  


ExOne's 3D gedruckter und mit Bronze infiltrierter 420er Edelstahl besteht zu 60% aus Edelstahl und zu 40% aus Bronze-Infiltrat. Dieses Material bietet gute mechanische Eigenschaften und kann bearbeitet, geschweißt und poliert werden. Es bietet zudem außerordentliche Abriebfestigkeit.

Bitte beachten Sie, dass alle Teile eine technische Prüfung durchlaufen.

ZUSAMMENSETZUNG

Edelstahl: Legierung 420
Bronze: 90% Cu / 10% Sn


Wandstärke

 

Die Aussenwände Ihres Modells sollten mindestens die folgende Wandstärke haben:

Baumaße Minimum Wandstärke
8,1-193,6 cm
2,565 cm
193,6-386,8 cm
3,861 cm
386,8-516,1 cm
5,156 cm
516,1-774,7 cm
8,064 cm


Baumaße Minimum Wandstärke
0,125-3 mm
0,040 mm
3-6 mm
0,060 mm
6-8 mm
0,080 mm
8-12 mm
0,125 mm

 

 

Beispiel:
420 Stainless Steel - Wall Thickness

Die minimale Wandstärke erhöht sich mit der Größe des Teils. 

  • Größere Teile erfodern dickere Wände.
  • Die minimalen Teile-Abmessungen müssen eingehalten werden, damit ein Druck möglich ist.

Schrift & Details

 

Beispiel:
420 Stainless Steel - Font and Detail

Geometrien, welche keine unterstützenden Strukturen sind, benötigen eine minimale Wandstärke von 0,76 mm (0,03 in.).

  • Strukturen können folgendes enthalten: Text, Nummern und Details.
  • Texte müssen mindestens eine Wandstärke von 0,76 mm. (0,03 in.) in Tiefe, Breite und Höhe (siehe X) haben.
  • Text in Relief, der die Anforderungen an die Wandstärke nicht erfüllt, bricht während des De-Powdering-Prozesses weg.
  • Ausgeschnittene Textbestandteile, die die minimale Wandstärke nicht erfüllen, füllen sich während der Infiltration mit Bronze oder weichen vom Original-Design ab. 

Überhänge

 

Beispiel:
420 Stainless Steel - Overhangs

Überhänge müssen so konstruiert werden, damit sie nicht unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen.

  • Ungestützte Bestandteile unter 25,4 mm (1,0 in.) werden nicht akzeptiert.
  • Verrundungen unterstützen Überhang-Strukturen während der thermischen Nachbehandlung.

Innere Hohlräume

 

Die meisten inneren Hohlräume benötigen eine hinreichend große De-Powdering-Öffnung, damit das Pulver während des De-Powdering-Prozesses entfernt werden kann.

  • Die minimale Größe der De-Powdering-Öffnung für einen inneren Hohlraum beträgt 1,27 mm.
  • Bei größeren und komplexen Hohlräumen, werden mehrere und größere De-Powdering-Öffnungen benötigt.
  • Aufgrund mangelnder Direktsicht, kann ExOne nicht garantieren, dass das lose Pulver komplett aus inneren Hohlräumen entfernt werden kann.

Hinweis: Diese Teile können nicht beschichtet werden.


Innere Kanten

 

Beispiel:
420 Stainless Steel - Inside Edges

Innere Kanten und scharfe Schnittstellen erfordern eine Hohlkehle, die die Anforderungen an die minimale Wandstärke erfüllt.

  • Wandabschlüsse an inneren Hohlräumen erfodern ebenfalls die minimale Wandstärke.
  • Hohlkehlen gewährleisten erfolgreiche Teile-Toleranzen.

Innere Löcher

 

Durchgangslöcher erfordern einen minimalen Durchmesser von 1,01 mm. Innere Löcher, die die minimalen Toleranzen nicht erfüllen, werden während der Infiltration mit Bronze gefüllt.

  • Aufgrund fehlender Direktsicht, kann ExOne nicht garantieren, dass richtungsändernde innere Löcher völlig entpulvert werden. 
  • Loses Pulver kann nicht vollkommen aus einem Loch entfernt werden, das unter den Anforderungen liegt.
  • Aufgrund der thermischen Nachbehandlung können Gegenstücke nicht garantiert werden. Eine Nachbearbeitung könnte erforderlich sein.
  • Je größer die Tiefe des Loches ist, desto größer sollte der Durchmesser sein, um einen erfolgreichen De-Powdering-Prozess zu gewährleisten.

Hinweis: Diese Teile können nicht beschichtet werden.


Flächenverbindungen

 

Punkte zwischen Bestandteilen müssen signifikante Flächenverbindungen enthalten. Teile, welche keine gut entworfenen Verbindungen haben, brechen in der Regel.

  • Flächenverbindungen können Auswirkungen auf die Infiltration haben. Schlechte Flächenverbindungen hindern das Bronze-Infiltrat daran, während der Infiltration ordentlich zu fließen und erhöhen das Risiko einer unausgewogenen Infiltration.
  • Schlechte Verbindungen können Grünteile einfacher brechen lassen.

Scharfe/Spitze Kanten

 

Beispiel:
420 Stainless Steel - Knife Pointed Edges

Scharfe/Spitze Kanten misslingen während des De-Powdering-Prozesses.

  • Verrunden Sie alle scharfen Kanten mit einem 1,000 mm radius um ein Brechen während der Pulverentfernung zu vermeiden.
  • Kanten mit einer niedrigeren Toleranz werden zurückgewiesen.

Teile werden während des Polierens abgerundet.


Hanteldesign/Geometrie

 

Beispiel:
420 Stainless Steel - Dumbbell Geometry

Designs und Geometrien, die eine Verbindung zwischen dünnen und dicken Wänden enthalten bzw. Hanteldesign-Geometrien, können durch Abweichungen während der Aufheiz- und Abkühlzyklen des ExOne® Prozesses beeinflusst werden.


  • Sorgen Sie für eine konstante Wandstärke, um eine Deformation der Teile zu vermieden.
  • Überzogene Hanteldesign-Geometrien könnten zurückgewiesen werden.

Bewegliche Teile

 

Beispiel:
420 Stainless Steel - Moving Parts

ExOne druckt standardmäßig keine beweglichen Teile. Dennoch kann dies situationsabhängig betrachtet werden.

  • Bewegliche Teile können zu ungenauer Infiltration führen.
  • Falls Sie interessiert daran sind, bewegliche Teile zu drucken, kontaktieren Sie bitte Laurie.Gredence@exone.com

Mehrere/Verbundene Teile

 

Beispiel:
420 Stainless Steel - Multiple Connected Parts

ExOne akzeptiert lediglich ein einzelnes Teil pro Datei. Vermeiden Sie es mehrere Teile miteinander zu verbinden, da verbundene Teile Baubox-Layouts stören könnten.

  • Mehrere Teile können zu ungenauer Infiltration führen.

Pulverentfernung

 

Beispiele:
420 Stainless Steel - Powder Removal

Berücksichtigen Sie bei der Konstruktion von Teilen den Prozess der Pulverentfernung (De-Powdering). Innere Kanten, Löcher und Hohlräume, sowie die Teilehandhabung spielen hier eine wichtige Rolle.

  • Es kann nicht garantiert werden, dass das Pulver vollständig aus den Innenräumen entfernt wird.
  • Das ExOne Polier-Verfahren schließt keine inneren flächen ein. 

Stützstrukturen

 

Beispiel:
420 Stainless Steel - Stilts

Unsere ExOne Konstrukteure fügen Ihren Teilen automatisch Stützstrukturen hinzu. Diese sind nötig, damit das Teil während der Nachbehandlung mit Bronze infiltriert werden kann. Das Hinzufügen der Strützstrukturen gestaltet sich manchmal aufgrund des Teiledesigns schwierig, weshalb Textur und Oberfläche im Design unbedingt berücksichtigt werden sollten.

  • Textur: Stützstrukturen benötigen zur Platzierung eine glatte Oberfläche.
  • Oberfläche: Stützstrukturen benötigen eine Oberfläche von 1,27mm x 0,762 mm.
  • Die Teile haben einen kleinen Schönheitsfehler vom Entfernen der Stützstrukturen.
  • ExOne ist bemüht die Schönheitsfehler minimal zu halten.

Die Stützstruktur fällt in Abhängigkeit vom gewählten Finish mehr oder weniger auf.


Polieren

 

ExOne verwendet einen hochenergetischen Prozess, der Teile in vielen verschiedenen Materialien überschlägt. Dies ist eine Tätigkeit auf Basis der Sehlinie.

  • Maximale Größe des Teils: 152.4 x 152.4 x 76.2 mm
  • ExOne bestimmt nach dem tatsächlichen Druck, ob das Teil poliert werden kann.
  • Nicht alle Teile können poliert werden.
  • Die Teilegeometrie kann das Ausmaß und den Erfolg des Polier-Prozesses direkt beeinflussen.
  • Die folgenden Geometrienen können nur schlecht oder gar nicht poliert werden:
    • Drahtramen-Teile
    • empfindliche Teile
    • Teile mit dünnen Wandstärken
    • große flache Teile

Beschichten

 

ExOne verwendet eine kleine Beschichtungslinie, die eine manuelle Einrichtung und Entleerung vorraussetzt.

  • Maximale Teilegröße: 177.8 x 177.8 x 177.8mm
  • Falls das Teil, Höhlen für Flüssigkeiten beeinhaltet, kann es nicht beschichtet werden.
  • ExOne entscheidet nach dem tatsächlichen Druck, ob das Teil beschichtet werden kann.
  • Nicht alle Teile können beschichtet werden.
  • Das Beschichten dient lediglich der Dekoration.
  • Farben können abweichen.

Hinweis: Die Beschichtung kann nach einiger Zeit langsam verschwinden, auch als Resultat übermäßiger Beanspruchung. 


Zusätzliche Überlegungen

 

Während des ExOne® Prozesses kommt es zum Schwund. Teile sollten deshalb mit folgenden Schwundangaben konstruiert werden:

  • 2,5-7,6 cm: bis zu 2% Schwund
  • 7,6 cm<: bis zu 3% Schwund

Die Schichthöhe beträgt 0.1mm.

Auflösung:

  • 101,6 µm für Teile < 38,1 cm
  • 152,4 µm für Teile > 38,1 cm