設計優化與過程優化相結合，減少金屬零部件3D打印時間

魔猴君  行業資訊   1950天前

通過3D打印實現零部件的復雜性與功能性，不必以犧牲生產率為代價。

優化后打印時間由25小時縮短至18小時

材料：23級鈦合金 ；尺寸：190mm x 190mm x 200mm

速度是競爭賽道之一

實現產品的復雜結構與功能性，是選區激光熔化（SLM）3D打印技術與傳統金屬加工技術相比極具優勢的領域。但在體現出優勢的同時，仍有多種原因在制約著該技術在生產中的應用，包括速度、成型尺寸、成本、質量一致性等。

以汽車制造為例

3D打印進入量產需要面對材料、效率、成本等5方面的挑戰

突破當前局限，邁向更高的速度，更好的過程控制，更適合的材料，全世界的3D打印玩家無不是向這個方向在發力。增材制造仿真設計公司 nTopology 與Betatype 公司正在開展一項提高SLM 3D打印零件打印速度的合作。目前他們合作開發與生產功能優化的3D打印火箭噴嘴部件，打印時間縮短了縮短28%。

完成打印的噴嘴部件。來源：Betatype

在合作中，nTopology團隊設計了零件的基本機械結構，他們使用nTop平臺軟件將噴嘴零件的3D模型轉換為隱式模型。然后，團隊再使用拓撲優化和仿真工具優化零件的設計。再進一步通過Betaype的軟件與過程控制技術的能力，針對粉末床選區激光熔化3D打印技術，優化噴嘴部件設計。復雜金屬火箭噴嘴部件的生產率顯著提高，打印構建時間從25小時縮短到18小時，減少了28％。開發團隊使用的3D打印設備為雷尼紹AM250。在此過程中nTopology功能設計和優化技術與Betatype的過程優化相結合，提高了選區激光熔化3D打印速度。

在提升打印速度這條賽道上，魔猴網看到3D打印界的發力點是多樣化的。例如，金屬3D打印機制造商Aurora Labs 通過多點同時熔化金屬粉末的MCP工藝（Multi Concurrent PrintingMCP）來提高速度；Fraunhofer 激光技術研究所正在研發一種具有高動態線性軸和多個可單獨控制的二極管激光器的移動加工頭，過增加激光束源的數量來顯著并且成本有效地增加系統的構建速率。

來源：3D科學谷