4 экспертных совета по дизайну для металлического аддитивного производства

Металлическое аддитивное производство волнует новыми вещами, которые оно делает возможными. Оно уже помогло создать более легкие детали для более топливоэффективных самолетов и улучшить жизни пациентов с кастомными медицинскими имплантами. Рынок тоже растет, аналитики предсказывают, что металлическое аддитивное произведет 228 миллиардов долларов компонентов в следующем десятилетии.

Обещание металлического аддитивного ясно, но не обязательно легко реализовать, отчасти потому что дизайн для металлического аддитивного имеет крутую кривую обучения. Производственная индустрия не накопила десятилетия функциональных знаний, как у нас для вычитающих унаследованных процессов. Плюс, дизайн для металлического аддитивного имеет другой набор правил, чем дизайн для полимерного аддитивного.

Познакомиться с дизайном металлического аддитивного требует времени и усилий. Наша команда прикладных инженеров в Fast Radius имеет обширное первое-hand знание по теме. Мы скомпилировали наши топ-4 дизайнерских правила для металлического аддитивного, чтобы помочь вам начать.

1. Понимайте набор материалов

Металлические аддитивные процессы делятся на две категории на основе процесса уплотнения, который они используют: плавление/затвердевание с наплавлением или уплотнение в твердом состоянии. Процессы на основе наплавления напоминают традиционную сварку в том, как они связывают материалы, в то время как процессы в твердом состоянии напоминают традиционную спекание. Материалы, используемые для каждого аддитивного процесса, похожи на те, используемые в их традиционных аналогах, и они в общем хороши для тех же типов применений. Есть много перекрытия; оба метода используют то же семейство нержавеющих сталей, например. Важно отметить, однако, что материалы будут вести себя по-разному в зависимости от используемой технологии.

При выборе правильного метода для вашего проекта, вам нужно оценить не только типы доступных материалов, но и как процесс печати повлияет на свойства вашей конечной детали. Хорошая новость в том, что в некоторых случаях вы можете использовать аддитивный дизайн — возможно, консолидируя элементы или создавая сложные геометрии — чтобы сделать вашу деталь с материалом, который не соответствовал бы вашим требованиям в традиционных процессах.

2. Планируйте и проектируйте для пост-обработки

Металлическое аддитивное может быть хитрым. Даже если выглядит так, что ваша деталь напечатается идеально, она может в итоге провалиться, если вы пренебрежете дизайном для пост-обработки, поэтому вам нужно принять специальные меры предосторожности. Многие металлические аддитивные процессы включают порошок, поэтому вам нужно проектировать для удаления порошка или рисковать провалом, когда порошок агломерирует во время тепловой обработки. В некоторых случаях, особенно при создании полых деталей, вам может понадобиться облегчить дренаж порошка, добавив отверстия в ваш дизайн.

С порошковым наплавлением в слое металлического аддитивного, ваша деталь образует сильную связь с строительной пластиной и должна быть удалена, что может создавать дизайнерские вызовы. Например, проводной ЭРО может быть хорошим вариантом для разделения детали от пластины, но вам может понадобиться спроектировать приспособление, чтобы держать деталь от повреждения при отсоединении. Детали, сделанные с металлическим аддитивным, обычно требуют корректировки для соответствия окончательным требованиям после того, как они сходят с принтера, поэтому убедитесь, что ваш дизайн учитывает пост-обработку.

3. Старайтесь сделать ваш дизайн самоподдерживающимся

В общем, вы всегда должны стремиться минимизировать вылезы и зависимость от поддерживающих структур при проектировании для аддитивного. Эта рекомендация еще более критична для металла. Из-за того, как металлические аддитивные процессы наплавляют слои друг на друге, вылезы могут выйти деформированными или плохо обработанными, если угол к строительной пластине слишком мал. Поддерживающие структуры не всегда идеальное решение для проблем с вылезами, потому что они тратят материал и их удаление может компрометировать стабильность и финиш вашей детали.

Нет общего правила большого пальца для определения, когда вылез требует поддержки. Каждая металлическая аддитивная технология разная и может поддерживать вылезы на разных углах. Вылезы, поддерживаемые каждым методом, должны быть ключевым определяющим фактором в выборе процесса для вашего дизайна.

4. Подготовьте ваш набор навыков для металлического аддитивного

Металлическое аддитивное все еще на относительно ранних стадиях принятия, но рынок зреет быстро. Строительство экспертизы сейчас сделает ваш бизнес устойчивым к будущему и даст вам конкурентное преимущество, по мере того как технология становится более доступной.

Но экспертиза не приходит легко. Как мы обозначили здесь, дизайн для металлического аддитивного требует другого набора навыков, чем дизайн для традиционного производства или даже полимерного аддитивного. Опытный производственный партнер вроде Fast Radius может помочь вам выбрать правильную технологию для вашего применения, подготовить ваши металлические аддитивные дизайны для производства и производить детали точно. После того как вы прошли через процесс, вы начнете видеть, как металлическое аддитивное может улучшать существующие продукты и создавать совершенно новые.

Готовы попробовать металлическое аддитивное? Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать.