探索无支持建筑的可能性Smart Fusion

2023 年 9 月 20 日 | 阅读时间：5 分钟

金属增材制造的无支撑建筑尚未普及，但已被证明是可行的。EOSSmart Fusion 革命性的实时过程控制将在实现工程师对最小支撑或无支撑金属3D 打印的愿景方面发挥重要作用。

尽管 EOS 专家正在开展几个无支撑项目，但这一前景引起了金属增材制造 (AM) 行业中一些人的担忧。构建过程中与支撑相关的各个方面，包括零件的方向、设计、热传导和再涂层，都会对构建的成败产生重大影响。一些人对放弃历史上有效的方法持保留意见，这是可以理解的。但是 Smart Fusion，这是新 EOS Smart Monitoring订阅计划的一大亮点是，您对构建过程的逐层实时控制水平可以减轻或消除一些传统支持方法无法解决的重大风险。利用这项技术不仅能降低过热风险、提高装配成功率、减少或不使用支撑物，而且还能为 AM 设计师提供前所未有的自由度。

在本博客中，我们将探讨无支撑概念的起源，全面了解Smart Fusion 帮助工程师接近无支撑概念的独特方式，并考虑这些金属 AM 技术进步对未来的影响。

支持的局限性

直到最近，支撑件仍被认为是金属增材制造不可避免的现实。它们是在制造过程中用与被制造部件相同的粉末进行组装，并根据需要进行战略性放置。然后在后处理过程中拆除支撑件。

具有复杂结构的零件，其大量表面区域不接触 3D 打印机的构建板，因此需要支撑以确保组件的完整性。对于包含大于 45 度锐角（或其他类似锐角）的槽、孔或悬垂的设计，历来也是如此。但是，激光功率过高、热应力和刮刀损坏所造成的破坏通常是使用支撑的最紧迫原因。支撑件有明显的缺点--总打印时间增加、材料用量增加、后处理和清洁时间长--但直到最近几年，增材制造专家才开始认真研究替代方法。

无支持概念的出现

为减少（如果可能，消除）对支撑的需求而进行调整的因素各不相同。设计可以起到一定的作用--例如，对零件的壁或拱的规格进行规划，使其能够自我支撑。工艺和参数的优化更为重要：激光功率至关重要，但还可以调整许多其他参数，包括但不限于扫描速度、扫描模式、下表面尺寸（零件的下表面）调整和重涂技术，以促进无支撑构建。

的力量Smart Fusion

EOS 工程师和 Additive Minds 团队的专家们投入了大量的时间和资源来开发技术和工艺优化技术，以促进无支撑金属 AM 的发展。我们在这方面最重要的开发成果之一是 Smart Fusion.

Smart Fusion 一经发布，我们就称其为 "游戏规则的改变者"，这可能是对它的褒贬不一。Smart Fusion 可确保金属3D 打印系统的激光功率始终与 EOSPRINT 中设定的参数保持一致，测量粉末床的激光吸收情况，并在必要时增减激光功率。先进、复杂的算法控制激光功能，以保持热量水平一致，从而大大降低过热风险。热风险是使用支撑物的最大原因之一，由于热风险的降低，您可以将特定构建的支撑物数量最多减少 75%。事实上，Smart Fusion ，在构建过程中帮助您实现的所有优势都有助于使无支撑构建更容易尝试。首先，您的构建速度可以提高 2 到 5 倍。随着构建速度的加快和过热危险的降低，重涂机刀片破坏工艺或其他与温度相关的应力出现的机会就会减少。如果能降低这些风险，就能减少对辅助设备的需求。Smart Fusion 精确工艺控制的价值不仅限于制造本身。最终，您将提高构建的一致性，并增加首次获得正确零件的机会，从而最大限度地降低每个零件的成本和多次零件迭代的资源支出。

EXPOSURE OT》的启示 = 《OT》的燃料Smart Fusion

Smart Fusion 与 EOSTATE EXPOSURE OT 平台有着至关重要的关系。(因此，它们在 EOS Smart Monitoring 订阅计划中配对使用）。

EOSTATE EXPOSURE OT 该软件结合了近红外光学断层扫描硬件和复杂的分析软件。摄像头实时记录构建工作中的实时 OT 图像，软件程序的高级算法可检测热点、冷点或任何其他热分布异常，以及这些异常可能导致的任何现有或潜在缺陷。有了这些 OT 数据和软件中的控制器设置，Smart Fusion 就能应用适当的激光校正系数 (LCF)，确保按照规格安全生产金属零件。

零（或极少）支持的金属 AM 的未来

由于无支撑建筑仍是一种新兴的方法，因此并不是任何金属增材制造用户都可以直接参与的过程。在不久的将来，"无支撑 "可能更多意味着很少的支撑，而不是零支撑。此外，在某些应用中，这种方法并不理想，例如需要特别复杂的零件几何形状或较大的零件。

但从长远来看，EOS 相信无支撑建筑的价值将超过其局限性，我们的奉献精神将引导我们开发出有助于减少这些缺陷的技术和工艺。潜在的优势是不容忽视的：除了长期节约成本（尤其是单件成本）、提高生产率和更稳定的零件质量外，无支撑结构还有助于降低材料消耗，为实现负责任的制造和可持续发展目标做出积极贡献。

回顾本案例研究，了解 EOS 专家如何在复杂的叶轮部件设计中消除对内部支撑的需求，只需少量外部支撑。如需了解有关Smart Fusion 、智能监控计划、EOS 金属系统、软件、材料等的更多信息，请立即联系我们。