增材制造的设计:3D打印的大发展

“添加剂技术打破了传统。这是一个工程师的梦想，因为你打破了你可以设计的界限，而且越来越多地，它被应用在尺寸上。我们现在能够做以前从未做过的事情，这非常令人兴奋，”GE添加剂概念激光器的产品经理Rene du Cauze de Nazelle说X Line 2000R直接金属激光熔化机(DMLM)。

在航空和医疗领域对中小型零件的增材制造进行了十年的测试和完善后，近年来制造商已转向将3D打印用于更大的应用。

这在很大程度上是由新兴的商业航天工业和美国其他大型国防承包商推动的。在这里，重点主要放在结构和推进部件上。公司正在从设计和机器的角度寻求增强的能力，在保持DMLM提供的质量的同时，整合越来越大的添加剂部件。

Protolabs与GE添加剂AddWorks合作

在这个充满活力的市场中，protolabs(世界上最先进的增材技术数字化制造提供商之一)通过在其生产服务中添加GE增材概念激光X线2000R机器，扩大了其金属3D打印能力。相应地，其金属3D打印客户的很大一部分是基于航空航天、工业机械和医疗，因此这些新的DMLM功能受到热烈欢迎。

X Line 2000R的制造体积为160升，是世界上最大的金属激光熔化机，用于无工具制造具有可重复材料特性的大型功能部件、系统和技术原型。在实践中，这意味着整个组件可以作为单个部件进行设计和添加制造。此外，由于该机器提供的大型建造平台可以容纳更大数量的部件，因此也有机会获得运营效率。

Protolabs和GE Additive AddWorks之间的合作突出了可以利用的专业领域，帮助您更快地完成最终部件。Addworks可以帮助公司定义他们的加法业务案例，以快速跟踪项目的设计支持;Protolabs帮助客户将原型或生产部件带到终点线。

Protolabs最初将专注于Inconel 718，以帮助更好地服务于航空航天等行业。铬镍铁合金718是一种镍基合金，具有抗氧化和耐腐蚀性能，通常用于高温、高压和恶劣条件下。

增材制造的设计:大零件的考虑

虽然大型部件的添加剂设计令人兴奋，但它也提出了挑战，包括粉末的数量、重量和可追溯性;零件的几何形状;支承角;以及印刷机的性能。

“刚开始的时候，我们有很多合作。通用电气添加剂公司的高级设计工程师Mark Fuller解释道:“很多人——设计师、工程师和那些做流程分析的人——都聚集在一起，记录下什么是重要的，为什么重要。”“通常情况下，你会得到一个看起来方形且笨重的传统部件，我们会对其进行优化，使其更易于添加。当您开始更改功能时，您必须了解它是否更容易构建。当我们构建更大的组件时，我们喜欢打印预构建，以便能够验证和量化一些高风险区域。”

GE Additive的首席起草技术专家Bill Schneider表示同意，“自2014年以来，我一直在研究添加剂设计，甚至在打印机之前就出现了一些复杂问题。文件的大小，文件的管理，很大部分的复杂性呈指数级增长。大型零件的打印可能需要几天到一周，有时甚至更长时间，这就是为什么准备工作对设计规则和与团队的接触点是如此重要。我们必须在一开始就投入时间去创造一款成功的游戏。”

Du Cauze de Nazelle指出，大型部件的3D打印设计与200x200mm部件的设计完全不同。“学习曲线非常陡峭，多年来我们在大型市场和设计领域获得了很多专业知识，所以在这个增长领域支持Protolabs是我们工作的关键部分。”

“我们将一起不断学习，在更大的设计规模上，如何在更小的尺寸上考虑因素，在更大的尺寸上是什么样子，以及是否有额外的考虑因素需要考虑，”杜·考泽·德·纳泽尔说。“我们一直在重新思考如何设计一个部件或整个系统。我们从未有过的设计自由将带来显著的性能提升，并改变我们设计宇宙飞船或飞机发动机的方式。”