在制造金屬添加劑的過程中，支撐物的添加和去除一直是一個(gè)大問題。如果沒有支撐，很難打印低于一定傾斜角度的懸掛結(jié)構(gòu)，這往往限制了金屬3D打印系統(tǒng)用戶的選擇，也給許多設(shè)備制造軟件公司帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

近日，遠(yuǎn)鑄智能了解到，為了解決上述問題，來自某公司的專家們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了各種工藝優(yōu)化技術(shù)，生產(chǎn)出沒有支撐結(jié)構(gòu)的封閉式葉輪是3D打印零件的典型案例之一。優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件和參數(shù)包，使用戶能夠以較低的角度并且用很少甚至沒有支撐物打印懸臂和橋梁。

無支撐添加劑的制造也節(jié)省了大量的后處理時(shí)間，也減少了材料的浪費(fèi)。然而，這并不是一個(gè)簡單的過程，軟件設(shè)計(jì)專家和制造商多年來一直致力于應(yīng)對無支撐設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)金屬3D打印中的支持設(shè)計(jì)要求

有支撐的設(shè)計(jì)3D打印機(jī)制造零件一直是增材制造標(biāo)準(zhǔn)方法。由多種因素決定支撐的數(shù)量、大小和位置：

1、打印過程中的殘余應(yīng)力可能導(dǎo)致3D模型變形。為了防止這種變形，可以在物理上增加支撐；

2、重涂機(jī)的中斷影響零件的中間結(jié)構(gòu)可能會振動零件或造成損壞，導(dǎo)致工作失敗。支架用于保護(hù)零件免受重涂機(jī)的影響；

3、在構(gòu)造過程中，通過支撐的傳熱使零件冷卻和成型更加成功。

無支撐模型設(shè)計(jì)

具有正確的專業(yè)知識和解決問題的創(chuàng)造性技能，該公司成功開發(fā)了設(shè)計(jì)和構(gòu)建模型的新方法，打破了“必須增加低傾角支撐”的認(rèn)知，并取得了良好的效果。

構(gòu)件傾斜方向和支撐結(jié)構(gòu)

葉輪通常向傾斜方向打印，以避免內(nèi)部支撐，因?yàn)樗鼈兒茈y移除。然而，這種方向通常會導(dǎo)致施工時(shí)間更長，表面質(zhì)量不均勻，并影響零件的圓度。平面方向提供了施工時(shí)間更短、圓度和精度更好、表面質(zhì)量更均勻等幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

無支撐設(shè)計(jì)優(yōu)化

通過先進(jìn)的模型設(shè)計(jì)技術(shù)，增加內(nèi)部支持的必要性明顯降低。添加劑制造過程的設(shè)計(jì)優(yōu)化也是3D打印服務(wù)成功的另一個(gè)重要方面。雖然內(nèi)部支撐可以通過使用調(diào)整后的暴露策略來避免，但通常需要外部支撐結(jié)構(gòu)。

流程優(yōu)化

高能葉輪構(gòu)建方法從本質(zhì)上講，通過增加激光功率和調(diào)整其他功率來調(diào)整參數(shù)來增加曝光能量密度輸入。這樣會產(chǎn)生更大但更穩(wěn)定的熔池，尤其是在松散粉末上建造懸垂物時(shí)。因此，可以保證所有臨界角都能從這個(gè)優(yōu)化的參數(shù)中受益。與其他無支撐技術(shù)不同，高能技術(shù)具有高能量，這種方法不會犧牲施工速度。

后處理

磨料流加工是一種常用的表面精加工技術(shù)，用于流動相關(guān)應(yīng)用和內(nèi)部幾何形狀。介質(zhì)中的磨料顆粒沿著流動路徑研磨和拋光表面。作為內(nèi)表面精加工的準(zhǔn)備工作，需要將封閉的外徑加工成開放，并將直徑和零件高度調(diào)整到開放式工藝夾具。預(yù)處理后，零件被夾緊，研磨介質(zhì)在夾具的幫助下被推過零件。加工后，葉輪被加工成成品尺寸。