金属3D打印如何重新定义零件设计
直接金属激光烧结为那些愿意重新思考传统零件设计的人带来了前所未有的自由
这是制造业的基本规则之一:随着零件复杂性的增加，加工成本也会增加。但是，如果有一种不同的生产金属零件的方法，这种方法比传统的铣削、车削和磨削工艺限制更少，并且能够在更短的时间内制造出复杂的零件，并且几乎不需要人工干预，那会怎么样呢?
进入工业3D打印流程直接金属激光烧结(摘要)。通过增材制造技术，DMLS生产功能齐全的金属原型和最终用途部件，通过减少部件数量来简化组装，并在没有额外成本的情况下提供几乎无限的部件复杂性。
获得支持
DMLS的工作原理是将零件模型切片成薄如纸的层，然后用激光在粉状铝、铬镍合金、钛、不锈钢、钴铬和其他金属的床上“绘制”它们。从底层开始往上，每个金属颗粒都被熔化并融合到它的邻居，一次一层，直到零件完成。其结果是一种完全致密的金属产品，其机械强度和疲劳特性与类似的锻造、锻造或铸造材料的机械强度和疲劳特性几乎没有区别，在某些情况下甚至超过了前者，但生产成本最低，安装时间大大减少，浪费也很少。
如果你准备登上DMLS快车，有几件事你首先应该知道。虽然该技术可以用高强度、耐腐蚀的金属生产完全致密的部件，但如果在制造过程中没有得到适当的支持，某些部件的特征很容易翘曲和卷曲。作为产品设计师或工程师，构建支撑的设计并不是你必须关心的事情，但你确实需要知道，有些形状是非常难以构建的，通过稍微改变你的部件设计，成本可能会下降，而产品质量却会提高。
学习abc
让我们以整个字母表为例。关于DMLS的一个很酷的事情是，你可以在同一个构建中打印许多不同的组件，只要它们适合机器的构建室，在Protolabs的案例中，它的体积大约为10英寸。缩短了10英寸。缩短了10英寸。(250 mm3)。
让我们从字母a开始，除非横杆小于0.080英寸。跨(2mm)，垂直支撑将需要在它下面，以防止翘曲。这不是一个问题，但在构建之后，将会花费一些研磨或机器去除这些支持。同样的，在顶部部分没有支撑的t型也一样，它会像门柱一样卷曲起来。字母B、D、P和R尤其有问题，因为支架将留在零件内部，最难移除。像O和Q这样的曲线形状也没有什么不同，除非字母非常小，只有苏打吸管的直径。事实上，只有X和Y两个字母不需要任何形式的支撑，前提是手臂与水平角度至少为45度。
取向的一天
等一下——为什么不把这些字母放在他们的背上呢?“有了，”你说，然后早点回家。在这种情况下，所有字母的墙壁都是垂直的，唯一需要的支撑是在每个字母的底部和DMLS建造板之间的一系列相互连接的垂直支撑，有点像在建筑翻新期间用来支撑工人的脚手架。一旦构建完成，这些都很容易删除，并避免直接接触大，平坦的部分表面，可以翘曲或损坏构建板。这种方法还提供了最好的表面光洁度，因为在dmls打印部件中，粗糙度随着墙壁偏离垂直方向而增加，并且在倾斜的向下表面上最差。
壁厚是另一个需要考虑的因素。0.040英寸以下的薄壁。(1mm)必须保持壁高厚比小于40:1，否则结构可能翻倒。另一方面，非常厚的墙壁是浪费的，而且需要很长时间来建造——最好是用蜂巢或晶格结构将它们掏空，在保持结构完整性的同时减少材料成本和处理时间。
事实上，晶格结构是加法魔术师袖子里最好的把戏之一。它们几乎不可能通过传统的加工方法生产，但使用DMLS相当简单。树状结构、轻微扭曲的贝壳曲线和其他有机形状也是如此，所有这些都是用3D打印生产的成本效益-所需要的只是一点想象力和正确的CAD软件。
最后一个考虑因素是:虽然Protolabs鼓励产品设计师和工程师跳出框框思考，但重要的是要时刻关注终点线。DMLS提供了突破原型和小批量部件设计极限的机会，但由于经济因素，它还不适合大批量生产。因此，向熟悉所有制造类型的人解释整个产品生命周期是一个很好的主意，这样你就不会在不经意间设计出产品，结果发现它的可扩展性超过了几百块。
一如既往，如有任何问题请致电877-479-3680或(电子邮件保护)．