Разработка опорных конструкций и стратегии удаления при 3D-печати металлом

Основные функции опор

Опоры при селективной лазерной плавке металлов (SLM) — это больше, чем просто механические конструкции, удерживающие детали на месте. Он выполняет множество функций канала теплопроводности, снятия теплового напряжения и проводимости заземления. Поддерживает передачу тепла, генерируемого деталью, к основанию сборки, предотвращая локальное накопление тепла, которое может привести к выходу из-под контроля канала расплава. В то же время после завершения печати опора становится точкой разделения, и необходимо зарезервировать достаточный припуск на резку или обрезку проволоки.

Геометрия опоры и стратегия размещения

Геометрия опоры включает в себя стержневую решетку, поперечные и плоские опоры. Для тонкостенных деталей можно использовать стержнеобразные опоры с большим расстоянием между ними, а для плоскостей большой площади требуются плотные поперечные опоры для сопротивления термической деформации. Расстояние между опорами обычно составляет от 0,8 до 1,5 мм. Для сплавов с плохой теплопроводностью (например, титановых сплавов) следует выбирать меньший интервал. Толщина опоры обычно составляет 0,8 мм. Если он слишком толстый, это усложнит удаление. Если он слишком тонкий, теплопроводность и несущая способность будут недостаточными.

Выбор процесса удаления опор

Для удаления опор с металлических деталей в основном применяют три метода: резку проволокой, распиловку и шлифовку. Прецизионные детали необходимо резать проволокой, чтобы размеры не деформировались, но резка проволокой занимает много времени. Использование фрезерных решений с ЧПУ для резервирования резерва поддержки при массовом производстве может значительно сократить цикл постобработки. Зону термического влияния на границе между опорой и деталью необходимо тщательно осмотреть. В этой области часто присутствуют микротрещины и остаточные напряжения. При необходимости требуется термообработка для устранения напряжений.