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金属3D打印的最佳实践(二):最佳金属支撑的三大优势

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-07-12 08:51:11   来源:Materialise  浏览次数:1829  
核心提示:金属3D打印的最佳实践(二):最佳金属支撑的三大优势
    金属零部件的增材制造(AM)并非易事。
 
    当今市场认为初始学习曲线持续时间为两年,期间会经历大量尝试和错误实验、打印失败、金钱和时间的浪费,能正确打印的情况只是少数。
 
QQ图片20190712084853
 
    因此,透彻理解金属增材制造的工艺原理至关重要。虽然了解和考虑整个打印流程(从粉末特性到设计准则和工艺参数,包括后处理步骤)至关重要,但是与金属增材制造相关的一些主要障碍则是热应力、变形和收缩。
 
    数据预处理器如何摆放零件并生成支撑结构对打印成功与否有着巨大的影响。
 
因此,软件在金属增材制造工艺中起着关键作用。
 
 
QQ图片20190712084910
 
 
     在金属增材制造过程中,支撑结构实现了三大功能:
 
工艺稳定
  (传导热量,减少应力并避免打印失败)
零件质量
  (外形和表面)
可去除
 
    本章主要介绍与质量密切相关的工艺稳定性。下列三个要素密不可分,这是因为热量管理不善会产生变形,并进一步导致打印失败。接下来,我们来看一下各个要素的最佳实践。
 
#1 管理热量
QQ图片20190712084919
图中为树支撑(左)和块支撑(右)
 
    热量管理可分为大范围管理和小范围管理。就大范围管理而言,通过实体支撑结构,热量可有效从零件传导至打印平台。
 
    在Materialise Magics®软件中,实体支撑结构包括体积支撑、锥形支撑和树型支撑。大部分热量由实体支撑传导,从而减少内部应力和变形。
 
    关于局部热量的管理,最好使用非实体支撑,如块支撑。块支撑结构类似网格线,其中每条线的粗细与熔池的大小一致。附着在零件上的小齿和锥体也能散热并避免形成浮渣。
 
#2 避免变形
 
QQ图片20190712084928
 
    如果热量没有完全传导至打印平台,则剩余的内部应力可能会导致变形。变形可能是整个零件变形(翘曲)或局部变形,例如,孔洞的几何精度或收缩线的外观受损。
 
    实体支撑结构通过将零件牢固地固定到打印平台来抵抗变形。
 
    非实体支撑可防止局部变形。通过改变零件的方向或在两个表面相互接触且有收缩线的位置做支撑,可避免局部变形。
 
#3 减少打印失败
 
QQ图片20190712084936

    在打印过程中,粉床设备的铺粉系统可对零件及其支撑结构产生重大影响,可能导致零件移位。此外,变形的零件的边缘有可能超出粉床,进而导致碰撞,对零件和/或铺粉机构造成损坏。因此,使用实体支撑稳固地连接平台是必要的。
 
    通过 Materialise Magics® 中的缩放支撑投影区域工具,可实现扩展支撑结构并加强与平台的连接。齿的大小、形状、穿透水平及其他参数也会影响支撑结构的强度。例如,锥形支撑能使与打印平台的连接更加坚固,减少打印失败。
 
【本文仅代表作者看法,如有不同观点,欢迎添加三迪时空微信公众号(微信号:sandishikong)进行讨论交流。】
 

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