金属3D打印设计简介

文章来源：solidworks代理商-卓盛信息

金属3D打印不是取代传统的金属制造工艺。相反，它是一个制造工具，为产品设计师开辟了新的可能性。有许多金属3D打印技术，如直接金属激光烧结（DMLS），选择性激光熔化（SLM），电子束熔化（EBM）。每个在如何从雾化的金属粉末构建零件方面是非常相似的。

部件可以由铝粉，铬镍铁合金，钛，不锈钢，钴铬等制成。该粉末与最终部件具有相同的化学成分，因为该方法不需要任何粘合剂或添加剂。它基本上是一种微焊接工艺，导致完全致密的金属部件，机械强度和疲劳特性与加工零件相似。

金属3D打印的常见用途包括将多部件组件减少为单个部件，并使用中空特征和内部通道进行轻量化设计。可能性似乎是无限的，但您可以遵循以下几个原则来确保质量结果。

（SOLIDWORK S 代理商）卓盛信息认为金属3D打印的基本设计注意事项

当设计金属3D打印时，重要的是要注意，如果不支持，某些功能容易出现翘曲或内置卷曲。这是由于在生产期间由材料的快速加热和冷却产生的内部应力。支撑结构的设计不是你作为一个设计师一定需要太关心的东西，但是很高兴知道一些形状非常难以构建，并且对您的零件设计进行轻微的更改可能是一种简单的方法，只有提高质量，也降低制造成本。

公差。 Proto Labs的高分辨率DMLS的厚度为0.0008英寸（0.02毫米），可以产生相当准确的零件，公差为+/- 0.003英寸（0.076毫米），零件特征小至0.006英寸（ 0.152 mm），表面光洁度与砂型相似。

室壁厚度。在原型实验室，我们的经验法则是低于0.040英寸（1毫米）的墙壁必须保持壁高比小于40：1。另一方面，如果墙壁较厚，可能是材料的低效利用和建造时间导致更高的制造成本。为了减少材料成本和加工时间，同时保持结构完整性，SOLIDWORKS 代理商更倾向于用蜂窝或格子结构中空的特征。

常用功能设计技巧

自我支持角度自支撑角度描述了特征相对于构建板的角度。角度越小，支撑自身的可能性就越小。每种材质都会略有不同，但一般的经验法则是避免设计小于45度的自支撑特征。如下图所示，随着角度的减小，特征向下的表面变得更粗糙，如果角度减小太远，最终部件会失效。

突出。突出部分与自支撑角度不同，因为它们是部件几何形状的突然变化。与其他3D打印技术相比，DMLS在支持悬垂方面相当有限。在Proto Labs，任何超过0.020英寸（0.5mm）的突出设计将需要额外的支持，以防止损坏零件。在设计悬臂时，明智的做法是谨慎注意，因为大的悬垂可能会导致部件细节的减少，更糟糕的是导致整个构件的崩溃。

通道和孔。内部通道和孔是DMLS的主要优点之一，因为它们与传统的金属制造方法是不可能的。保形通道在整个零件中均匀地冷却，有助于降低部件的重量。（江苏SOLIDWORKS）苏州卓盛信息建议通道不超过0.30英寸（8mm）的直径。类似于不支撑的结构，当孔或通道宽度增加时，面向下的表面将开始变形。常见的解决方法是设计具有泪滴或菱形形状的通道。遵循这些形状的通道将使通道内更均匀的表面光洁度，并允许您最大化通道的直径。

桥梁。桥是任何平面向下的表面，由两个或多个特征支撑。我们的DMLS过程的最小允许不支持距离为0.080英寸。与其他3D打印技术相比，由于快速加热和冷却的应力，该距离相对较短。在下面的图片中，您将看到桥梁在支撑结构中的拉力，因为不受支撑的距离增加。超过此推荐极限的零件在向下的表面上质量差，结构不健全。