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无需支撑,研究人员开发全新5轴3D打印

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无需支撑,研究人员开发全新5轴3D打印

作者:
发布时间:
2021/01/12
【摘要】:
在增材制造领域,大多数设备仍然在使用传统的3轴机床,5轴机床虽然可以打印复杂的几何形状,但是现有的设备仍然需要打印支撑结构。如果没有支撑,则将使用更少的材料,并且机器花费更少的时间进行主动打印,从而节省大量时间和成本,不幸的是实现相应功能的软件仍然缺乏。近期美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了专门用于5轴机床的工艺软件,通过自动切片过程的算法驱动使增材制造涉及的决策过程自动化。

在增材制造领域,大多数设备仍然在使用传统的3轴机床,5轴机床虽然可以打印复杂的几何形状,但是现有的设备仍然需要打印支撑结构。如果没有支撑,则将使用更少的材料,并且机器花费更少的时间进行主动打印,从而节省大量时间和成本,不幸的是实现相应功能的软件仍然缺乏。近期美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了专门用于5轴机床的工艺软件,通过自动切片过程的算法驱动使增材制造涉及的决策过程自动化。

该软件通过确定零件的各个部分及其方向来工作,从而使它的算法可以确定要首先打印零件的哪个部分以及以哪个角度印刷。通过这种分解过程,零件的几何形状被分解为单独的块,从而每个块都可以在前一个块的顶部打印而无需任何支撑结构。当按照预定顺序打印每个部分时,构建板会重新定向,以按照与使用乐高积木进行构建的过程一样的顺序设置下一步。

当然,如果没有支撑结构,将存在无法打印的几何形状。在这些情况下,该算法可以通知用户其设计的可行性,从而允许设计人员在进行打印之前进行更正并修改其几何形状-从而进一步节省了成本。

 

研究成员之一的Joshi解释说:“有了算法,您真正不需要用户的专业知识,因为它在软件中。在计算机上创建任何东西之前,自动化可以帮助快速地尝试多种不同的方案。”

由于该团队的主要应用领域是航空航天和汽车,因此主要研究院Xiao已经表示计划进一步开发适用于工业金属3D打印系统的研究。她总结说:“使用传统的增材制造技术的大型金属部件可能需要几天的时间,而通过使用支撑结构会浪费大量材料。增材制造功能非常强大,并且由于其灵活性而可以制造很多东西。但是,它也有缺点。还有更多工作要做。”

 

(本文来源:ZOL, 如需转载,请注明原出处。)