技術突破|無支撐金屬3D打印：金石三維開發出普適性方法

在傳統SLM金屬3D打印工藝中，支(zhi)撐結(jie)構是成功(gong)生產3D打印部件不可或缺(que)的部分。

目(mu)前，SLM金屬3D打印公認的(de)自(zi)成(cheng)形(xing)角度(du)通常為45°，當成(cheng)形(xing)角度(du)低于45°時便(bian)需要添加支撐結構來輔助散(san)熱，以及防止(zhi)打印過(guo)程中因熱應力(li)收(shou)縮(suo)導致的(de)翹曲、變形(xing)或開裂等缺陷的(de)形(xing)成(cheng)。

盡(jin)管(guan)支(zhi)撐(cheng)結構在(zai)3D打印(yin)生產(chan)中非常(chang)重要，但也往往伴(ban)隨(sui)著一些弊端：

1、打印(yin)材料浪(lang)費以及提高打印(yin)成本

2、增加打印時間(jian)和(he)后(hou)處理時間(jian)

3、支撐表面成形質(zhi)量差

 4、復雜(za)樣件支撐去(qu)除(chu)難度大甚至無法(fa)去(qu)除(chu)

因此，如何(he)最大限度地減少甚至去(qu)除(chu)支撐結構的(de)使用，成為了提高金屬3D打印(yin)效率的(de)關鍵(jian)因素。

1、無支撐(cheng)成形工藝實現重(zhong)要突(tu)破

近年來(lai)，通(tong)過多年的(de)持(chi)續研發(fa)和反復試驗，金(jin)石三(san)維(wei)核(he)心技術團隊在(zai)首席(xi)科學(xue)家楊永強教授的(de)帶領下(xia)，在(zai)無(wu)(wu)支撐(cheng)(cheng)金(jin)屬3D打印(yin)領域取(qu)得重要突破：打破了45°的(de)限制并開發(fa)出(chu)具有(you)普遍適用性(xing)的(de)無(wu)(wu)支撐(cheng)(cheng)低角度成(cheng)形方(fang)法，實現大懸垂區域工(gong)業(ye)(ye)零件的(de)有(you)效成(cheng)形，目(mu)前(qian)已成(cheng)功打印(yin)最低角度為15°的(de)無(wu)(wu)支撐(cheng)(cheng)金(jin)屬葉輪等樣件，為多個行(xing)業(ye)(ye)提供(gong)應用方(fang)案。

2024年(nian)2月，金石三(san)維核心科研團(tuan)隊——華南理(li)工大學楊永強教授和王迪(di)教授等(deng)在《中國激光》期(qi)刊聯合發表(biao)了題為《激光選區(qu)熔化成形(xing)低角度無支(zhi)撐(cheng)結構的方法(fa)與工藝研究》的特邀論文(wen)，對(dui)無支(zhi)撐(cheng)金屬打印的成形(xing)機理(li)、樣(yang)件表(biao)面質量以(yi)及(ji)成形(xing)方法(fa)的適(shi)用性進(jin)行(xing)了探究，同時使用實際工業零件進(jin)行(xing)了打印驗證。

圖1：楊永(yong)強教授和王迪教授等發表的文章

金(jin)石三維的(de)無支撐打印(yin)(yin)技術，突破了(le)傳統成(cheng)(cheng)形工(gong)(gong)藝的(de)限制，顯著提高了(le)打印(yin)(yin)成(cheng)(cheng)功(gong)率(lv)和材料利用率(lv)，大幅減少了(le)后處理工(gong)(gong)作(zuo)量，同時也提高了(le)設計(ji)自由度，降(jiang)低生(sheng)產成(cheng)(cheng)本。

2、金石三維低角度無支撐工藝應(ying)用案(an)例