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EOS 已開(kāi)發(fā)(fā)出無(wú)支撐金屬3D打印解決方案
魔猴君 行業(yè)(yè)資訊 942天前
DMLS 技術(shù)(shù)是由EOS公司提出，并于 1994 年獲得專(zhuān)利，目前該工藝現(xiàn)已應(yīng)用于所有領(lǐng)(lǐng)域，包括航空航天、醫(yī)藥和汽車(chē)，它能夠?qū)?a href="http://www.e-cheers.com/" target="_blank">金屬 3D 打印的優(yōu)(yōu)勢與性能優(yōu)(yōu)異且可重復(fù)制造的零件相結(jié)合。
DMLS 技術(shù)(shù)與其他增材制造技術(shù)(shù)一樣，也需要支撐結(jié)構(gòu)（supports）。為了使技術(shù)(shù)更進(jìn)(jìn)一步，從而充分發(fā)(fā)揮用戶(hù)的潛力，EOS 開(kāi)發(fā)(fā)了一系列解決方案，以實(shí)(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀的金屬 3D 打印，同時(shí)(shí)大幅減少支撐結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)槿コ饘?3D 打印中的支撐會(huì )(huì)增加額外的時(shí)(shí)間、材料成本以及后處理工作量。
△EOSQuad 激光系統(tǒng)上的金屬打印工藝（圖片來(lái)源：EOS GmbH）
金屬 3D 打印中有關(guān)(guān)支撐結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)
對于現(xiàn)在的大部分DMLS技術(shù)(shù)用戶(hù)，他們必須根據(jù)所需部件添加支撐。這是因?yàn)櫓揮羞@樣才能 3D 打印具有更復(fù)雜和詳細(xì)設(shè)計(jì)的幾何圖形。這包括，例如，小于 30 度的懸垂設(shè)計(jì)、整體橋結(jié)構(gòu)甚至組件中的凹槽。如果沒(méi)有支撐結(jié)構(gòu)，所有這些幾何形狀都會(huì )(huì)變形。
為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，研究人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中添加了支撐，然后必須在 3D 打印后手動(dòng)(dòng)或自動(dòng)(dòng)移除。正如我們所看到的，添加支撐對于許多零件來(lái)說(shuō)是必須的，但也帶來(lái)了一些成本上的挑戰(zhàn)。因此，在 DMLS 工藝中使用更少數(shù)量的支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)(jìn)行打印的創(chuàng )(chuàng)新能力為金屬 3D 打印開(kāi)辟了全新的可能性，并將該技術(shù)(shù)提升到一個(gè)(gè)新的水平。
EOS 如何支持其客戶(hù)實(shí)(shí)施無(wú)支撐3D 打印
為了能從無(wú)支撐 3D 打印的可能性中獲益，需要特別考慮三個(gè)(gè)因素：流程、工具和適當(dāng)?shù)膶?zhuān)業(yè)(yè)知識(shí)?？紤]到這些方面，EOS 展示了使用葉輪進(jìn)(jìn)行無(wú)支撐 DMLS 3D 打印的主要示例，由于其復(fù)雜的幾何形狀，葉輪通常依賴(lài)于支撐結(jié)構(gòu)。特別是每個(gè)(gè)葉輪由于直徑、葉片或蓋板數(shù)量等特性而存在較大差異，這使得無(wú)支撐打印更加復(fù)雜。然而，根據(jù) EOS 的說(shuō)法，重要的是在各個(gè)(gè)層面廣泛提供必要的知識(shí)。
為了能夠在幾乎沒(méi)有支撐的情況下充分發(fā)(fā)揮金屬 3D 打印的可能性，操作者需要增材思維，這可以通過(guò)從有針對性的培訓(xùn)到適當(dāng)?shù)淖稍?xún)的一切來(lái)?shí)現(xiàn)。這些知識(shí)的重要性體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、構(gòu)建平臺(tái)上組件的布局甚至過(guò)程中使用的材料等方面。Smart Fusion 工具應(yīng)該很快就會(huì )(huì)提供給用戶(hù)使用，它也是解決無(wú)支撐金屬 3D 打印難題的重要一環(huán)(huán)。該工具將激光的能量輸入調(diào)整到手頭的幾何形狀，并可以減少熱應(yīng)力。因此，減少基于金屬的增材制造中的支撐結(jié)構(gòu)不僅可以縮短構(gòu)建時(shí)(shí)間，還可以減少后處理工作量并節(jié)省材料。
Additive Minds Consultants 的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人 Davy Orye 補(bǔ)充說(shuō)：“盡管我們正在突破無(wú)支撐 3D 打印的可能性界限，但您仍需要處理現(xiàn)實(shí)(shí)中的物理問(wèn)題，因此并非一切皆有可能。但我們的解決方案將改變游戲規(guī)則。我們的試點(diǎn)(diǎn)客戶(hù)和與我們一起測試過(guò)該技術(shù)(shù)的客戶(hù)都對這種可能性感到興奮。我想說(shuō)挑戰(zhàn)我們——我們已經(jīng)(jīng)準(zhǔn)備好一起創(chuàng )(chuàng)新金屬 3D 打印?！?/span>
△葉輪是在 EOS M 290 上采用優(yōu)(yōu)化的 316L 打印工藝生產(chǎn)(chǎn)的，沒(méi)有內(nèi)部支撐，成本降低了 35%（圖片來(lái)源：EOS GmbH）
這意味著(zhù)，基于金屬材料的無(wú)支撐3D打印技術(shù)(shù)可以取得巨大的進(jìn)(jìn)步，并展現(xiàn)出強(qiáng)有力的吸引力。單獨(dú)進(jìn)(jìn)行的成本分析表明，以葉輪為例，可以節(jié)省 35% 的成本。具體而言，這些節(jié)省主要體現(xiàn)在后處理、材料和施工時(shí)(shí)間方面，而幾乎沒(méi)有支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程的成本和工作量從 8% 增加到 14%。除了成本優(yōu)(yōu)勢之外，無(wú)支持 3D 打印還可以幫助用戶(hù)以更可持續(xù)的方式進(jìn)(jìn)行打印，因?yàn)樗麄円虼誦枰俚牟牧喜a(chǎn)(chǎn)生更少的浪費(fèi)。最后，這實(shí)(shí)現(xiàn)了更安全的工作流程，因?yàn)橛脩?hù)草x儔黃韌ㄟ^(guò)切割和打磨進(jìn)(jìn)行后處理。
來(lái)源：網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò)
