金屬3D打印的最佳實(shí)踐（一）：如何找到部件最佳擺放角度

來源：Materialise

“開展金屬3D打印業(yè)務(wù)是具有挑戰(zhàn)性的，影響加工成功的因素非常多，打印失敗的成本非常高。”

—Amaury Joly

Materialise資深工程師

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)。

因此，透徹理解金屬增材制造的工藝原理至關(guān)重要。雖然了解和考慮整個(gè)打印流程（從粉末特性到設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和工藝參數(shù)，包括后處理步驟）至關(guān)重要，但是與金屬增材制造相關(guān)的一些主要障礙則是熱應(yīng)力、變形和收縮。數(shù)據(jù)預(yù)處理器如何擺放零件并生成支撐結(jié)構(gòu)對(duì)打印成功與否有著巨大的影響。因此，軟件在金屬增材制造工藝中起著關(guān)鍵作用。

三種工具幫助金屬3D打印零部件找到最佳擺放角度
熱應(yīng)力、變形和收縮是決定打印成功與否的三個(gè)要素，可通過軟件加以控制和調(diào)整。

以下列出了三個(gè)可幫助您獲得最佳金屬零件擺放角度的軟件工具。
#1 切片分布圖

好的零件擺放角度是打印成功、防止翹曲及防止打印過程過早終止的第一步。

您可以通過約束各層表面來阻止翹曲，從而控制熱量積聚。相臨兩層之間的溫差過大將影響打印質(zhì)量，并可能導(dǎo)致打印失敗，因此，您需要一個(gè)可分析各層表面與內(nèi)部熱量分布的工具。

Materialise Magics® 中有一個(gè)工具是為金屬應(yīng)用量身定制的切片分布圖，可實(shí)現(xiàn)對(duì)打印工藝完全控制。通過切片分布圖，您可快速查看各切片表面，從而改善零部件的加工質(zhì)量。

#2 Magics擺放角度工具

Magics零件擺放角度工具實(shí)現(xiàn)了智能零件擺放，支撐結(jié)構(gòu)、材料用量和后處理工作都將減少。

例如，通過角度優(yōu)化器工具，您可以把不要支撐結(jié)構(gòu)的零件區(qū)域標(biāo)記出來，之后軟件會(huì)優(yōu)化擺放角度使得這些區(qū)域可以自支撐。

角度比較器可幫您比較和分析不同角度上的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，讓您輕松選擇最合適的方案。

#3 支撐預(yù)覽工具

根據(jù)目標(biāo)的不同，最佳角度的確定還需要考慮到每層表面積的減少與所需支撐量之間的適當(dāng)平衡。支撐預(yù)覽工具可在生成之前預(yù)覽支撐結(jié)構(gòu)。預(yù)覽會(huì)在角度優(yōu)化過程中實(shí)時(shí)更新，減少角度優(yōu)化重復(fù)次數(shù)。此外您還能看到支撐結(jié)構(gòu)的體積估算。

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