在3D打印中,“支撑”主要用于抵抗地心引力。传统认知中,任何大于45度悬垂角的结构都需要支撑,否则熔化的金属会坍塌或滴落。对于一个完全封闭的空心结构,其内部顶壁(即下表面)在打印时完全是悬空的,按常理是必须添加支撑的。
但内部支撑意味着什么?
· 无法移除:结构是封闭的,支撑被永远封存在内部。
· 增加成本:浪费昂贵的金属粉末和打印时间。
· 破坏性能:残留的支撑会成为应力集中点,或影响流体流动性、热传导等关键性能。
那么,SLM3D打印技术是如何破解这一难题的呢?
答案就藏在SLM工艺本身和金属粉末的特性中。SLM技术是在充满惰性气体的舱室内,铺上一层极细的金属粉末,然后用高能激光束根据三维模型截面选择性熔化粉末,层层堆积,直至成型。
其制造空心无支撑结构的奥秘在于:
1. 粉末即支撑:那些未被熔化的金属粉末,在打印过程中自然地填充在空心结构的内部和下方。它们松散地堆积在一起,为正在熔化的上层金属提供了坚实的“基床”,完美支撑住了悬垂部分,防止其变形或塌陷。打印完成后,这些粉末依然保留在结构内部。
2. 巧妙的出口设计:一个完全密封的结构确实无法取出粉末。因此,工程师会在设计时预先在非关键位置设置一个或多个小巧的排粉孔。这个孔洞的大小经过精密计算,既要保证打印时粉末能稳固支撑,又要确保完成后粉末能顺利排出。
3. 重力排粉与后处理:打印完成后,这个内部充满粉末的零件被从设备中取出。通过振动、吹气、超声波清洗等后处理方式,内部的松散粉末便会从之前设计的排粉孔中如沙漏般彻底流出,最终得到一个内部光滑、洁净、完全空心的封闭结构。最后,只需用激光或微焊接等技术将排粉孔精密封堵,一个完美的“隐形”空心件便诞生了。
SLM3D打印空心无支撑结构—为您带来的巨大价值与竞争优势
选择SLM技术制造空心无支撑结构,绝非仅仅是炫技,它将为您的产品和业务带来实实在在的战略优势:
1、极致的轻量化:
在保证外观尺寸和外部结构强度的前提下,将内部掏空,能大幅削减重量。这对于航空航天、高端汽车、机器人关节等对重量极度敏感的领域至关重要,直接提升能源效率和动态性能。
2、集成的功能创新:
· 随形冷却流道:在模具镶件内部打印贴合产品表面的冷却水路,冷却效率提升数倍,缩短注塑周期,大幅提高生产效率。
· 点阵晶格结构:在内部构建轻质高强的金属点阵,不仅能减重,还能吸收冲击能量、优化热管理,并带来独特的阻尼性能。
· 流体一体化:制造内部包含复杂流道的部件,如火箭发动机的燃油喷嘴、热交换器等,实现功能的高度集成。
3、更高的设计自由度:
彻底摆脱制造工艺的限制,让您的设计师可以专注于产品功能本身,实现“设计引导制造”,而非“制造限制设计”。您可以创造出以前想都不敢想的复杂内部几何形态。
4、降低成本与生产周期:
虽然单件打印成本可能较高,但通过功能集成(将多个零件合为一体)、减少组装工序、以及通过轻量化带来的后续运营成本降低,全生命周期的总成本反而更具优势。同时,从设计到成品的速度也远快于传统开模、锻造等工艺。
SLM3D打印技术制造无支撑空心结构,是增材制造思想的核心体现——只有想不到,没有打不出。它不仅仅是一种技术,更是一种赋能,赋能您将最大胆、最前沿的创新设想变为现实。
如果您正致力于打造下一代更轻、更强、更智能的尖端产品,正在为性能瓶颈或制造难题所困扰,那么SLM 3D打印技术的这项能力,就是您一直在寻找的解决方案。
无锡麦客信息是无锡3D打印服务商中的佼佼者,其SLM 3D打印技术处于业内领先水平,经过其打印的产品或模型精度高、交付快,获得了业内的一致认可,项目案例丰富,欢迎随时来电洽谈、合作!