合肥3d打印模型制作：金屬3D打印的要求有哪些
2021-10-30
合肥3d打印模型制作：金屬3D打印的要求有哪些
金屬3D打印和其他3D打印一樣，都要求3D數(shù)字文件滿足實體性、水密性等等基本要求。下面，再來聊一下金屬3D打印的具體要求：
1、最小細節(jié)特征
最小細節(jié)特征不小于0.15mm,也就是說小于0.15mm的特征、細節(jié)，有可能會被忽略，表現(xiàn)不出來。比方說一個0.1的卡槽，盡管最小光斑可以小于0.15mm，由于細節(jié)是有特征的，特征有可能被忽略；
2、最小壁厚
最小壁厚可以達到0.2mm,但建議不要小于0.5mm,最小壁厚還跟物品的結(jié)構(gòu)，還跟物品的高度和壁厚的比值有關(guān)，一般來講這個比值不要超過40，超過40就有可能發(fā)生走形的情況；
3、表面光潔度
表面的粗糙程度，光滑程度和三個因素有關(guān)：
A、打印材料；
B、建造參數(shù)；
C、零件擺放方向；
在不同的打印情況下，表面粗糙度的情況，設(shè)備，形狀，擺放等等，都對表面有影響，總體來說垂直比傾斜表面好，傾斜上表面好于下表面。
4、支持結(jié)構(gòu)
江湖一直有個傳說，使用粉末3D打印技術(shù)不需要支撐，這可能對SLS塑料是成立的，但對于金屬3D打印，支撐是需要的，而且很多時候還是必要的；金屬3D打印的支撐的主要作用有：
A、與打印平臺連接；
B、保住零件的形狀；
C、防止翹邊；
第二個就是額外的工序，主要是指去支撐，有時候支撐去的讓人懷疑人生，這畢竟是金屬支撐，不是塑料支撐，打磨也是痛苦。那怎么辦？就這么忍受嗎？其實不應該，應該發(fā)揮3D打印所能帶來的設(shè)計自由度，設(shè)計出來支撐很少，性能更好的部件。
支撐產(chǎn)生的角度不同的設(shè)備和材料可能不一樣，多數(shù)情況下，單靠粉末來支撐傾斜角是不夠的。
5、懸空
橫截面上面一層比上一層大，就產(chǎn)生了懸空。金屬3D打印對懸空的容忍度是比較低的，大于0.5mm的懸空就會產(chǎn)生問題。
內(nèi)孔一般有自支撐結(jié)構(gòu)，一般情況對打印影響不大，這對于生產(chǎn)隨性冷卻模具是非常有利的。但是，如果孔徑太大，也會產(chǎn)生問題。如圖所示，一般孔徑小于8mm，都可以達到自支撐的效果，大于8mm，會產(chǎn)生懸空的問題。
6、橋接結(jié)構(gòu)
橋接結(jié)構(gòu)所允許的距離大約是2mm，還是比較小的。
7、內(nèi)應力-翹曲
內(nèi)應力是金屬3D打印所必須要面對的一個問題，當打印物品的橫截面變化很大的時候容易產(chǎn)生比較大的內(nèi)應力，另外大面積平整表面，也會產(chǎn)生很強的內(nèi)應力，這種內(nèi)應力非常大，可以把打印基座拉變形，甚至切斷螺栓。這需要我們在設(shè)計的時候，避免橫截面突然由較小變到交大，要逐步過渡；另外避免使用大面積平整平面，換個思路想一下，如果需要一塊比較平整的平面，為啥要用3D打印呢？
8、其他設(shè)計技巧
金屬3D打印非常適合打印網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)，這些網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)，很適合做內(nèi)支撐，既能減重，強度還能保留；
要考慮打印完畢后支撐的去取和粉末的去除，要留出支撐和粉末去除的入口，不能打完了支撐被*封到了內(nèi)部。
總結(jié)來說，金屬3D打印開啟了全新的設(shè)計選項，解放了設(shè)計的自由度，讓更多的設(shè)計可能變?yōu)榱爽F(xiàn)實。但是，金屬3D打印不會取代傳統(tǒng)的制造方式，各有所長，互為補充。
金屬3D打印和其他3D打印一樣，都要求3D數(shù)字文件滿足實體性、水密性等等基本要求。下面，再來聊一下金屬3D打印的具體要求：
1、最小細節(jié)特征
最小細節(jié)特征不小于0.15mm,也就是說小于0.15mm的特征、細節(jié)，有可能會被忽略，表現(xiàn)不出來。比方說一個0.1的卡槽，盡管最小光斑可以小于0.15mm，由于細節(jié)是有特征的，特征有可能被忽略；
2、最小壁厚
最小壁厚可以達到0.2mm,但建議不要小于0.5mm,最小壁厚還跟物品的結(jié)構(gòu)，還跟物品的高度和壁厚的比值有關(guān)，一般來講這個比值不要超過40，超過40就有可能發(fā)生走形的情況；
3、表面光潔度
表面的粗糙程度，光滑程度和三個因素有關(guān)：
A、打印材料；
B、建造參數(shù)；
C、零件擺放方向；
在不同的打印情況下，表面粗糙度的情況，設(shè)備，形狀，擺放等等，都對表面有影響，總體來說垂直比傾斜表面好，傾斜上表面好于下表面。
4、支持結(jié)構(gòu)
江湖一直有個傳說，使用粉末3D打印技術(shù)不需要支撐，這可能對SLS塑料是成立的，但對于金屬3D打印，支撐是需要的，而且很多時候還是必要的；金屬3D打印的支撐的主要作用有：
A、與打印平臺連接；
B、保住零件的形狀；
C、防止翹邊；
第二個就是額外的工序，主要是指去支撐，有時候支撐去的讓人懷疑人生，這畢竟是金屬支撐，不是塑料支撐，打磨也是痛苦。那怎么辦？就這么忍受嗎？其實不應該，應該發(fā)揮3D打印所能帶來的設(shè)計自由度，設(shè)計出來支撐很少，性能更好的部件。
支撐產(chǎn)生的角度不同的設(shè)備和材料可能不一樣，多數(shù)情況下，單靠粉末來支撐傾斜角是不夠的。
5、懸空
橫截面上面一層比上一層大，就產(chǎn)生了懸空。金屬3D打印對懸空的容忍度是比較低的，大于0.5mm的懸空就會產(chǎn)生問題。
內(nèi)孔一般有自支撐結(jié)構(gòu)，一般情況對打印影響不大，這對于生產(chǎn)隨性冷卻模具是非常有利的。但是，如果孔徑太大，也會產(chǎn)生問題。如圖所示，一般孔徑小于8mm，都可以達到自支撐的效果，大于8mm，會產(chǎn)生懸空的問題。
6、橋接結(jié)構(gòu)
橋接結(jié)構(gòu)所允許的距離大約是2mm，還是比較小的。
7、內(nèi)應力-翹曲
內(nèi)應力是金屬3D打印所必須要面對的一個問題，當打印物品的橫截面變化很大的時候容易產(chǎn)生比較大的內(nèi)應力，另外大面積平整表面，也會產(chǎn)生很強的內(nèi)應力，這種內(nèi)應力非常大，可以把打印基座拉變形，甚至切斷螺栓。這需要我們在設(shè)計的時候，避免橫截面突然由較小變到交大，要逐步過渡；另外避免使用大面積平整平面，換個思路想一下，如果需要一塊比較平整的平面，為啥要用3D打印呢？
8、其他設(shè)計技巧
金屬3D打印非常適合打印網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)，這些網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)，很適合做內(nèi)支撐，既能減重，強度還能保留；
要考慮打印完畢后支撐的去取和粉末的去除，要留出支撐和粉末去除的入口，不能打完了支撐被*封到了內(nèi)部。
總結(jié)來說，金屬3D打印開啟了全新的設(shè)計選項，解放了設(shè)計的自由度，讓更多的設(shè)計可能變?yōu)榱爽F(xiàn)實。但是，金屬3D打印不會取代傳統(tǒng)的制造方式，各有所長，互為補充。
