El rediseño del soporte tiene mucho que decir sobre la aplicación exitosa de la fabricación aditiva de metal. Para llevar uno: ¡la estructura de soporte vale la pena el esfuerzo!
Después de la impresión 3D del soporte, se imprimieron cuatro partes en 3D en la placa de construcción. El patrón de cuadrícula que se ve aquí ayuda a garantizar una distribución más uniforme del polvo en toda la capa inicial, lo que ayuda a lograr una fuerte unión con la tabla.
Esta parte es el soporte. Utiliza la optimización topológica para lograr esta forma. Desde este paréntesis, podemos entender que la fabricación aditiva proporciona una forma de fabricar piezas complejas; se combinan la optimización aditiva y topológica; El aditivo proporciona una manera de lidiar con materiales difíciles de mecanizar como el titanio. Este andamio impreso en 3D también ilustra los puntos más sutiles que son importantes para la aplicación exitosa de metal FA, incluidos todos los siguientes:
1. Los soportes son una importante oportunidad de fabricación aditiva
Ya no podemos aburrirnos con los paréntesis. Los soportes a menudo se consideran una ocurrencia tardía, a menudo diseñados para simplemente seguir la línea del miembro al que se unieron. Pero los andamios mantienen unidas las estructuras que nos rodean y determinan en gran medida su fuerza, resistencia e integridad. En el pasado, los ingenieros no tenían forma de optimizar la geometría de los stents para lograr el rendimiento preciso previsto, e incluso si pudieran, no tenían forma de fabricar esas formas. Ahora tienen ambos: diseño generativo y optimización de topología, complementados con fabricación aditiva. En una variedad de industrias y aplicaciones, mejores soportes nos permitirán mejorar la forma en que los componentes, gabinetes y contenedores encajan entre sí.
2. La optimización de topología expande las tablas a espacios extraños
Este paréntesis en particular es un buen ejemplo de lo extraña que puede ser la forma optimizada. Materials Science Corporation utilizó su propio software de optimización de topología desarrollado internamente para buscar matemáticamente la forma de soporte que mejor cumpliera con los objetivos del Ejército de baja masa y alta rigidez. Resulta que un paréntesis (volviendo al punto anterior) realmente no es aburrido. La versión original de este corchete hizo precisamente eso, asumiendo que los corchetes generalmente deberían seguir los mismos límites espaciales que las formas que unen. Por el contrario, la optimización de la topología mostró que la forma de mejor rendimiento de este andamio distribuye parte de su masa en el espacio no tocado por el andamio anterior. A medida que la fabricación aditiva se vuelve más común,
3. Las estructuras de soporte pueden ser una parte importante de la fabricación aditiva
Las estructuras de soporte son importantes no solo por la cantidad de material utilizado (material que posteriormente se convierte en chatarra), sino también por el tiempo de ingeniería dedicado a diseñar estos soportes. Según Dickman, los desafíos de diseño para los soportes de titanio optimizados incluyen ajustar el ángulo de los soportes para evitar intersecciones con otras partes de la geometría del edificio y hacerlos disponibles para su desmontaje posterior, así como separar los soportes en grupos separados que también facilitan el desmontaje. Pero el tiempo dedicado a desarrollar un apoyo efectivo vale la pena, en parte debido al siguiente punto.
4. Estructura de soporte de procesamiento secundario esperado
Las piezas aditivas de metal suelen ser piezas mecanizadas, y esto es especialmente cierto en el caso de los soportes, que (por su propia naturaleza) deben encajar con precisión en el conjunto. Las estructuras de soporte correctamente diseñadas predicen los pasos de mecanizado, el posicionamiento y la fijación de las piezas para acelerar el trabajo. Es el caso de la estructura soporte de esta obra, que actúa como sujeción de la pieza durante el mecanizado. De hecho, estos soportes proporcionan la sujeción de piezas más eficiente que se pueda imaginar, protegiendo de las vibraciones las piezas que de otro modo serían delicadas.
5. Con aditivos, la complejidad no compromete la reproducibilidad
Este último punto es el ingrediente secreto de la fabricación aditiva, que acelerará la aplicación de la fabricación aditiva en la producción de mayor volumen a medida que la eficiencia del proceso de fabricación aditiva continúe mejorando. Para piezas complejas fabricadas tradicionalmente, posiblemente a través de muchos pasos o configuraciones minuciosos, el proceso que conduce a la fabricación exitosa de una pieza no se traduce necesariamente en la producción en masa de la misma pieza. Este no es el caso de los aditivos. Para los aditivos, todavía hay muchas consideraciones que involucran factores como los materiales, los parámetros de la máquina y las estructuras de soporte. Pero una vez que se prueba el proceso aditivo, es sencillo repetir tantas partes en el mismo proceso como lo permitan las capacidades de construcción de la máquina. Para un soporte, por ejemplo, es tan fácil producir cuatro partes en una placa de construcción como una sola.
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