《金屬3D打印的最佳實踐》Materialise白皮書第二章：最佳金屬支撐的三大優(yōu)勢

來源：Materialise

金屬零部件的增材制造（AM）并非易事。

當(dāng)今市場認為初始學(xué)習(xí)曲線持續(xù)時間為兩年，期間會經(jīng)歷大量嘗試和錯誤實驗、打印失敗、金錢和時間的浪費，能正確打印的情況只是少數(shù)。

最佳金屬支撐的三大優(yōu)勢

在金屬增材制造過程中，支撐結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了三大功能：

工藝穩(wěn)定

  （傳導(dǎo)熱量，減少應(yīng)力并避免打印失?。?br />
零件質(zhì)量

  （外形和表面）

可去除

本章主要介紹與質(zhì)量密切相關(guān)的工藝穩(wěn)定性。下列三個要素密不可分，這是因為熱量管理不善會產(chǎn)生變形，并進一步導(dǎo)致打印失敗。接下來，我們來看一下各個要素的最佳實踐。

#1 管理熱量

圖中為樹支撐（左）和塊支撐（右）

熱量管理可分為大范圍管理和小范圍管理。就大范圍管理而言，通過實體支撐結(jié)構(gòu)，熱量可有效從零件傳導(dǎo)至打印平臺。
在Materialise Magics®軟件中，實體支撐結(jié)構(gòu)包括體積支撐、錐形支撐和樹型支撐。大部分熱量由實體支撐傳導(dǎo)，從而減少內(nèi)部應(yīng)力和變形。
關(guān)于局部熱量的管理，最好使用非實體支撐，如塊支撐。塊支撐結(jié)構(gòu)類似網(wǎng)格線，其中每條線的粗細與熔池的大小一致。附著在零件上的小齒和錐體也能散熱并避免形成浮渣。

#2 避免變形

如果熱量沒有完全傳導(dǎo)至打印平臺，則剩余的內(nèi)部應(yīng)力可能會導(dǎo)致變形。變形可能是整個零件變形（翹曲）或局部變形，例如，孔洞的幾何精度或收縮線的外觀受損。
實體支撐結(jié)構(gòu)通過將零件牢固地固定到打印平臺來抵抗變形。
非實體支撐可防止局部變形。通過改變零件的方向或在兩個表面相互接觸且有收縮線的位置做支撐，可避免局部變形。

#3 減少打印失敗

在打印過程中，粉床設(shè)備的鋪粉系統(tǒng)可對零件及其支撐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響，可能導(dǎo)致零件移位。此外，變形的零件的邊緣有可能超出粉床，進而導(dǎo)致碰撞，對零件和/或鋪粉機構(gòu)造成損壞。因此，使用實體支撐穩(wěn)固地連接平臺是必要的。

通過 Materialise Magics中的縮放支撐投影區(qū)域工具，可實現(xiàn)擴展支撐結(jié)構(gòu)并加強與平臺的連接。齒的大小、形狀、穿透水平及其他參數(shù)也會影響支撐結(jié)構(gòu)的強度。例如，錐形支撐能使與打印平臺的連接更加堅固，減少打印失敗。

上一章：金屬3D打印的最佳實踐（一）：如何找到部件最佳擺放角度

下一章：金屬3D打印的最佳實踐（三）：混合支撐結(jié)構(gòu)可節(jié)省金屬材料

《金屬3D打印的最佳實踐》Materialise白皮書第二章：最佳金屬支撐的三大優(yōu)勢

來源：Materialise

金屬零部件的增材制造（AM）并非易事。

當(dāng)今市場認為初始學(xué)習(xí)曲線持續(xù)時間為兩年，期間會經(jīng)歷大量嘗試和錯誤實驗、打印失敗、金錢和時間的浪費，能正確打印的情況只是少數(shù)。

最佳金屬支撐的三大優(yōu)勢

在金屬增材制造過程中，支撐結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了三大功能：

工藝穩(wěn)定

  （傳導(dǎo)熱量，減少應(yīng)力并避免打印失?。?br />
零件質(zhì)量

  （外形和表面）

可去除

本章主要介紹與質(zhì)量密切相關(guān)的工藝穩(wěn)定性。下列三個要素密不可分，這是因為熱量管理不善會產(chǎn)生變形，并進一步導(dǎo)致打印失敗。接下來，我們來看一下各個要素的最佳實踐。

#1 管理熱量

圖中為樹支撐（左）和塊支撐（右）

熱量管理可分為大范圍管理和小范圍管理。就大范圍管理而言，通過實體支撐結(jié)構(gòu)，熱量可有效從零件傳導(dǎo)至打印平臺。
在Materialise Magics®軟件中，實體支撐結(jié)構(gòu)包括體積支撐、錐形支撐和樹型支撐。大部分熱量由實體支撐傳導(dǎo)，從而減少內(nèi)部應(yīng)力和變形。
關(guān)于局部熱量的管理，最好使用非實體支撐，如塊支撐。塊支撐結(jié)構(gòu)類似網(wǎng)格線，其中每條線的粗細與熔池的大小一致。附著在零件上的小齒和錐體也能散熱并避免形成浮渣。

#2 避免變形

如果熱量沒有完全傳導(dǎo)至打印平臺，則剩余的內(nèi)部應(yīng)力可能會導(dǎo)致變形。變形可能是整個零件變形（翹曲）或局部變形，例如，孔洞的幾何精度或收縮線的外觀受損。
實體支撐結(jié)構(gòu)通過將零件牢固地固定到打印平臺來抵抗變形。
非實體支撐可防止局部變形。通過改變零件的方向或在兩個表面相互接觸且有收縮線的位置做支撐，可避免局部變形。

#3 減少打印失敗

在打印過程中，粉床設(shè)備的鋪粉系統(tǒng)可對零件及其支撐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響，可能導(dǎo)致零件移位。此外，變形的零件的邊緣有可能超出粉床，進而導(dǎo)致碰撞，對零件和/或鋪粉機構(gòu)造成損壞。因此，使用實體支撐穩(wěn)固地連接平臺是必要的。

通過 Materialise Magics中的縮放支撐投影區(qū)域工具，可實現(xiàn)擴展支撐結(jié)構(gòu)并加強與平臺的連接。齒的大小、形狀、穿透水平及其他參數(shù)也會影響支撐結(jié)構(gòu)的強度。例如，錐形支撐能使與打印平臺的連接更加堅固，減少打印失敗。

上一章：金屬3D打印的最佳實踐（一）：如何找到部件最佳擺放角度

下一章：金屬3D打印的最佳實踐（三）：混合支撐結(jié)構(gòu)可節(jié)省金屬材料