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金屬3D打印的最佳實(shí)踐(三):混合支撐結(jié)構(gòu)可節(jié)省金屬材料 

2019-09-25 13:58
金屬3D打印的最佳實(shí)踐.png

《金屬3D打印的最佳實(shí)踐》Materialise白皮書第三章:混合支撐結(jié)構(gòu)可節(jié)省金屬材料
來源:Materialise
金屬零部件的增材制造(AM)并非易事。

當(dāng)今市場(chǎng)認(rèn)為初始學(xué)習(xí)曲線持續(xù)時(shí)間為兩年,期間會(huì)經(jīng)歷大量嘗試和錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)、打印失敗、金錢和時(shí)間的浪費(fèi),能正確打印的情況只是少數(shù)。

混合支撐結(jié)構(gòu)可節(jié)省金屬材料

上一個(gè)章節(jié)中,我們已經(jīng)討論了支撐結(jié)構(gòu)帶來的三大好處。當(dāng)使用已獲得專利的獨(dú)特支撐結(jié)構(gòu),即混合支撐時(shí),還有一項(xiàng)額外的好處,即可節(jié)省材料。

混合支撐結(jié)構(gòu)由三個(gè)不同部分組成:上部為塊支撐,中部為體積支撐,下部則為樹支撐或錐支撐結(jié)構(gòu)。當(dāng)要求部件離打印平臺(tái)有一定距離時(shí),這種支撐尤其有用。

#1 保持質(zhì)量&抵消應(yīng)力

金屬3D打印的最佳實(shí)踐(三):混合支撐結(jié)構(gòu)可節(jié)省金屬材料 (2).jpg
Magics中的新型支撐已得獲專利的混合支撐結(jié)構(gòu)

金屬支撐結(jié)構(gòu)必須滿足某些相互沖突的要求。一方面,它們需要抵消金屬AM工藝中產(chǎn)生的應(yīng)力,將零件固定到位;另一方面,它們需去除工藝產(chǎn)生的熱量,這是因?yàn)榫植繙囟冗^高可能會(huì)導(dǎo)致表面質(zhì)量不佳,和/或較差的機(jī)械特性。

為了將零件固定到位并抵消應(yīng)力,理想的情況是將體積龐大的實(shí)體支撐結(jié)構(gòu)(樹/錐體/實(shí)體STL)置于合適的位置。這種支撐結(jié)構(gòu)堅(jiān)固且相當(dāng)容易去除,可快速掃描且不會(huì)卡粉。然而,為了獲得具有良好表面質(zhì)量的零件,零件表面有足夠的接觸點(diǎn)至關(guān)重要,例如塊支撐所提供的接觸點(diǎn)。這可以確保適當(dāng)?shù)木植總鳠幔苊庑纬筛≡鼜亩_(dá)到良好表面質(zhì)量。

混合支撐結(jié)構(gòu)兼具兩者的最佳優(yōu)勢(shì)。

在頂部,可通過塊支撐結(jié)構(gòu)獲得所需的表面質(zhì)量;在遠(yuǎn)離零件的底部用容易生成的實(shí)體支撐類型(樹/錐支撐),通常所用材料較少(總體積更小),也不會(huì)卡住未熔化的粉末。選擇錐支撐可提供更好的穩(wěn)定性,樹支撐結(jié)構(gòu)則可減少粉末的使用。中部板可保證從塊支撐到樹/錐體支撐結(jié)構(gòu)之間的良好傳熱。

#2 參數(shù)可控

金屬3D打印的最佳實(shí)踐(三):混合支撐結(jié)構(gòu)可節(jié)省金屬材料 (3).jpg
您可調(diào)整塊支撐結(jié)構(gòu)的參數(shù):您可調(diào)整厚度,將齒調(diào)大或調(diào)小,在支撐結(jié)構(gòu)上打孔或分割。您還可以選擇特定的填充方式。

接下來,您可以選擇中部板的厚度。最后,您還可以調(diào)整樹或錐體支撐結(jié)構(gòu)。錐體/樹之間的距離能控制,它們的粗細(xì)也能調(diào)整。使用樹支撐時(shí),您還可以選擇每個(gè)樹干分支的數(shù)量。

混合支撐結(jié)構(gòu)的一大優(yōu)點(diǎn)是放置完全自動(dòng),因此節(jié)省了大量時(shí)間。

如果您手動(dòng)組合不同的支撐類型,需要花費(fèi)大量時(shí)間,多則數(shù)天,少則數(shù)個(gè)小時(shí)。此外,混合支撐減少了掃描時(shí)間以及支撐結(jié)構(gòu)的有效體積。

因此,混合支撐結(jié)構(gòu)可以改善表面質(zhì)量,減少材料用量并縮短處理時(shí)間。

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