《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(lái)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(lái)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

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?，避免形成浮渣從而達(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

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(lái)，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。

上一章：金屬3D打印的最佳實(shí)踐（二）：最佳金屬支撐的三大優(yōu)勢(shì)

下一章：金屬3D打印的最佳實(shí)踐（四）：輕松去除金屬支撐的三大策略

《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

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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(lái)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

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?，避免形成浮渣從而達(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

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(lái)，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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