華南理工大學(xué)：普適性的無支撐低角度金屬3D打印成形方法

導(dǎo)讀：在傳統(tǒng)SLM金屬3D打印工藝中，支撐結(jié)構(gòu)是成功生產(chǎn)3D打印部件不可或缺的部分。目前，SLM金屬3D打印公認(rèn)的自成形角度通常為45°，當(dāng)成形角度低于45°時(shí)便需要添加支撐結(jié)構(gòu)來輔助散熱，以及防止打印過程中因熱應(yīng)力收縮導(dǎo)致的翹曲、變形或開裂等缺陷的形成。

盡管支撐結(jié)構(gòu)在3D打印生產(chǎn)中非常重要，但也往往伴隨著一些弊端：

1、打印材料浪費(fèi)以及提高打印成本
2、增加打印時(shí)間和后處理時(shí)間
3、支撐表面成形質(zhì)量差
4、復(fù)雜樣件支撐去除難度大甚至無法去除

因此，如何最大限度地減少甚至去除支撐結(jié)構(gòu)的使用，成為了提高金屬3D打印效率的關(guān)鍵因素。

2024年2月，華南理工大學(xué)楊永強(qiáng)教授和王迪教授等在《中國激光》期刊聯(lián)合發(fā)表了題為《激光選區(qū)熔化成形低角度無支撐結(jié)構(gòu)的方法與工藝研究》的特邀論文，對無支撐金屬打印的成形機(jī)理、樣件表面質(zhì)量以及成形方法的適用性進(jìn)行了探究，同時(shí)使用實(shí)際工業(yè)零件進(jìn)行了打印驗(yàn)證。

近年來，通過多年的持續(xù)研發(fā)和反復(fù)試驗(yàn)，金石三維核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)在首席科學(xué)家楊永強(qiáng)教授的帶領(lǐng)下，在無支撐金屬3D打印領(lǐng)域取得重要突破：打破了45°的限制并開發(fā)出具有普遍適用性的無支撐低角度成形方法，實(shí)現(xiàn)大懸垂區(qū)域工業(yè)零件的有效成形，目前已成功打印最低角度為15°的無支撐金屬葉輪等樣件，為多個(gè)行業(yè)提供應(yīng)用方案。

金石三維的無支撐打印技術(shù)，突破了傳統(tǒng)成形工藝的限制，顯著提高了打印成功率和材料利用率，大幅減少了后處理工作量，同時(shí)也提高了設(shè)計(jì)自由度，降低生產(chǎn)成本。

△金石三維團(tuán)隊(duì)低角度打印的樣件

△低角度打印樣件

△低角度打印樣件

△低角度隨形水路

△低角度打印樣件

△低角度打印樣件

△低角度打印樣件

△低角度成型的葉輪

未來，金石三維將繼續(xù)深耕無支撐3D打印技術(shù)，為復(fù)雜零件的成形工藝創(chuàng)造更多的可能性，推動(dòng)增材制造在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。


來源：金石三維