3D打印服务如何实现无支撑金属制造？

在制造金属添加剂的过程中，支撑物的添加和去除一直是一个大问题。如果没有支撑，很难打印低于一定倾斜角度的悬挂结构，这往往限制了金属3D打印系统用户的选择，也给许多设备制造软件公司带来了巨大的挑战。

近日，远铸智能了解到，为了解决上述问题，来自某公司的专家们现在已经开发了各种工艺优化技术，生产出没有支撑结构的封闭式叶轮是3D打印零件的典型案例之一。优化设计软件和参数包，使用户能够以较低的角度并且用很少甚至没有支撑物打印悬臂和桥梁。

无支撑添加剂的制造也节省了大量的后处理时间，也减少了材料的浪费。然而，这并不是一个简单的过程，软件设计专家和制造商多年来一直致力于应对无支撑设计的挑战。

传统金属3D打印中的支持设计要求

有支撑的设计3D打印机制造零件一直是增材制造标准方法。由多种因素决定支撑的数量、大小和位置：

1、打印过程中的残余应力可能导致3D模型变形。为了防止这种变形，可以在物理上增加支撑；

2、重涂机的中断影响零件的中间结构可能会振动零件或造成损坏，导致工作失败。支架用于保护零件免受重涂机的影响；

3、在构造过程中，通过支撑的传热使零件冷却和成型更加成功。

无支撑模型设计

具有正确的专业知识和解决问题的创造性技能，该公司成功开发了设计和构建模型的新方法，打破了“必须增加低倾角支撑”的认知，并取得了良好的效果。

构件倾斜方向和支撑结构

叶轮通常向倾斜方向打印，以避免内部支撑，因为它们很难移除。然而，这种方向通常会导致施工时间更长，表面质量不均匀，并影响零件的圆度。平面方向提供了施工时间更短、圆度和精度更好、表面质量更均匀等几个优点。

无支撑设计优化

通过先进的模型设计技术，增加内部支持的必要性明显降低。添加剂制造过程的设计优化也是3D打印服务成功的另一个重要方面。虽然内部支撑可以通过使用调整后的暴露策略来避免，但通常需要外部支撑结构。

流程优化

高能叶轮构建方法从本质上讲，通过增加激光功率和调整其他功率来调整参数来增加曝光能量密度输入。这样会产生更大但更稳定的熔池，尤其是在松散粉末上建造悬垂物时。因此，可以保证所有临界角都能从这个优化的参数中受益。与其他无支撑技术不同，高能技术具有高能量，这种方法不会牺牲施工速度。

后处理

磨料流加工是一种常用的表面精加工技术，用于流动相关应用和内部几何形状。介质中的磨料颗粒沿着流动路径研磨和抛光表面。作为内表面精加工的准备工作，需要将封闭的外径加工成开放，并将直径和零件高度调整到开放式工艺夹具。预处理后，零件被夹紧，研磨介质在夹具的帮助下被推过零件。加工后，叶轮被加工成成品尺寸。