如何通過自動(dòng)化金屬支撐生成減少材料消耗，讓3D打印更具經(jīng)濟(jì)可行性

來源： Materialise 瑪瑞斯

增材制造（AM）是讓不可能成為可能的生產(chǎn)解決方案。制造商利用它實(shí)現(xiàn)他們最狂野的夢想，將最復(fù)雜的幾何形狀變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。然而，這種技術(shù)并不完美。如果不加以注意，尤其是在后處理階段，您可能會(huì)遇到一些麻煩。過度添加支撐會(huì)導(dǎo)致您使用過多的材料，這種過于謹(jǐn)慎的做法給員工帶來了多余的工作。那么，克服這些挑戰(zhàn)的理想解決方案是什么呢？沒錯(cuò)，就是自動(dòng)化金屬支撐生成！

改變思維方式
在之前的推送文章中，我們討論了效率低下的工作流程和員工技能缺口通常是由于對變革的抵制造成的。人們通常不愿意推翻長久以來建立的生產(chǎn)流程，而這些流程在過去運(yùn)作良好。比如，像Materialise瑪瑞斯的e-Stage for Metal+這樣的創(chuàng)新是顛覆性的，它可以自動(dòng)化支撐生成，以提高金屬3D打印的效率、可重復(fù)性和可靠性。此外，它還使公司能夠更加經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

在我們這一系列的最后一篇文章中，我們將探討如何改變對支撐生成的態(tài)度，并接受自動(dòng)化軟件，從而減少材料消耗，創(chuàng)造更精確的構(gòu)建。

自動(dòng)化支撐生成如何減少后處理以及降低材料的消耗
使用傳統(tǒng)的塊支撐，大部分機(jī)器操作員通常會(huì)考慮他們需要多少支撐以及拆卸的難度。這種思維方式常常導(dǎo)致使用過多材料作為支撐，而沒有充分考慮部件的準(zhǔn)確性或表面質(zhì)量等其他方面。自動(dòng)化支撐生成軟件減少了這種問題，提供所需的適當(dāng)支撐，以在規(guī)模上實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的部件。此外，自動(dòng)化軟件還可以在重要的后處理階段提供幫助，尤其是在粉末、部件或支撐的去除及板材重新表面處理方面。

“一個(gè)好的零件是可以在預(yù)算內(nèi)重復(fù)并準(zhǔn)確打印。如果打印的零件經(jīng)濟(jì)性上不可行，那就沒有任何意義。我們需要使用更好的工具，減少金屬3D打印過程中出現(xiàn)的問題——e-Stage for Metal+就是這樣的工具。”

——Ian O'Loughlin，Materialise瑪瑞斯金屬技術(shù)負(fù)責(zé)人

e-Stage for Metal+的開放結(jié)構(gòu)使粉末能夠直接從結(jié)構(gòu)倒出到打印機(jī)中，從而使您能夠回收和循環(huán)利用更多的粉末。此外，更多的多孔結(jié)構(gòu)有助于健康和安全。員工不必使用非常規(guī)方法去除多余材料（例如，使用小工具去除粉末），也不必在車間中搬運(yùn)裝滿多余粉末的重平臺(tái)。此外，如果需要EDM加工，未燒結(jié)的粉末有時(shí)會(huì)被困在支撐中，導(dǎo)致EDM短路和重新線程，而這一問題通過e-Stage for Metal+得以避免。

該軟件不僅使事情變得更簡單，而且也是一種降低風(fēng)險(xiǎn)的方法，從機(jī)器中辛苦取出來的零件卻發(fā)現(xiàn)它們受損，真是太艱難了。您一定不想在整個(gè)過程中看到零件被報(bào)廢；這令人沮喪。e-Stage降低了人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。

——Materialise瑪瑞斯北美區(qū)客戶經(jīng)理Chris Jastrzembski

降低人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要，同時(shí)減少不必要的支撐也是如此。這兩個(gè)因素都可能對后處理階段支撐去除的成本產(chǎn)生重大影響。

多年來，操作員添加了越來越多的支撐，導(dǎo)致他們的部件被過度支撐。雖然他們成功打印了部件，但卻承擔(dān)了大量材料使用的成本和增加的零件損壞的風(fēng)險(xiǎn)，”Ian O'Loughlin繼續(xù)說。“但使用e-Stage極其精細(xì)的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在即使使用基本的工具，也很容易去除它們。這降低了材料消耗——對環(huán)境和您的公司材料預(yù)算都有好處。

——Ian O'Loughlin，Materialise瑪瑞斯金屬技術(shù)負(fù)責(zé)人

薄支撐結(jié)構(gòu)加快了后處理時(shí)間，提高了板材表面處理的能力和整體零件質(zhì)量�！八鼈�?nèi)菀撞鹦�，這意味著您的團(tuán)隊(duì)花費(fèi)更少的時(shí)間在等待上，而更多的時(shí)間在工作。它可以提供更流暢的操作、更短的交付時(shí)間，甚至節(jié)省了高達(dá)三分之一的表面處理成本！”Chris說�！癳-Stage與e-Stage+之間有很大差別；我們升級了軟件，使出色的軟件解決方案變得更好。后者在迭代方面總是勝出，有時(shí)差距相當(dāng)大。與傳統(tǒng)方法相比，這個(gè)差距巨大。您可以將迭代次數(shù)從五次減少到一次。此外，e-Stage+對表面質(zhì)量的影響很小，因?yàn)橹�撐在每根針上的接觸面較小，使得過度磨削變得多余，”Ian補(bǔ)充道。

自動(dòng)化支撐生成如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行性
效率低下的工作流程、員工技能差距和過多的材料消耗可能會(huì)降低您的激光粉末床融合（LPBF）生產(chǎn)效率。然而，逆勢而為接受不同的思維方式可以讓金屬3D打印變得更簡單。接下來就是接受新技術(shù)，如e-Stage for Metal+。

這是一種理想的解決方案，可能有助于提高制造業(yè)的采用率。

一個(gè)好的零件是可以在預(yù)算內(nèi)重復(fù)、準(zhǔn)確打印，如果打印的零件經(jīng)濟(jì)上不可行，那就沒有任何意義。我們需要使用更好的工具，減少金屬3D打印過程中的不確定性——e-Stage+就是我們所尋求的工具。

——Ian O'Loughlin，Materialise瑪瑞斯金屬技術(shù)負(fù)責(zé)人

隨著市場上更好的工具越來越多，單件產(chǎn)品的價(jià)格將下降，3D打印技術(shù)采用率將大幅提高。這將幫助公司充分發(fā)揮金屬3D打印的潛力，并推動(dòng)其進(jìn)入主流制造業(yè)。因此，您是時(shí)候采取新的思維方式了，不要被落在后頭。為何不最大化AM的潛力，利用自動(dòng)化支撐生成軟件消除LPBF生產(chǎn)中的不確定性呢？