为什么基于粉末的 3D 打印技术不能创建封闭或中空的结构?

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2021-05-21 00:19:19

金属粉末是 3D 打印材料市场中增长最快的部分,金属 3D 打印提供了一系列备受追捧的特性,包括巨大的强度、减轻的重量、生物相容性以及耐腐蚀或耐热性,使其成为高航空航天、医疗等需求行业。

传统方法需要将非常强的能源(例如激光或电子束)聚焦在金属粉末床上,将粉末颗粒以预定模式融合在一起,以创建最终的 3D 结构。

虽然这种方法确实可以生产出非常坚固的金属 3D 结构,但它也有其缺点,主要是:

  • 它非常昂贵且耗时;
  • 它不允许某些类型的架构,例如中空和封闭的架构,以及;
  • 它受到可以使用的兼容金属和合金类型的限制。

如果我们忽略成本,为什么我们不能用这种技术打印空心或封闭的结构呢?

资料来源: 2016 年上半年 12 项最大的 3D 打印技术创新

1个回答

问题不是空心封闭的结构。它是中空封闭的结构想想看。机器会铺上一层薄薄的粉末,然后激光将其中的一些粉末融合在一起形成一个形状。然后,它对下一层重复该过程。例如,如果您尝试构建一个空心球,则会在粉末的中间创建该球,这意味着球的外部和内部都会有粉末,并且球完全封闭, 最终落入球内的粉末无法出去。这就是为什么以这种方式打印的空心物体必须在某处有一个孔,以便让物体中包含的粉末排出。

这不仅适用于金属粉末,而且适用于任何使用粉末床或大量树脂并将其中一些融合成形状的 3D 打印过程。熔融沉积建模 (FDM) 是大多数消费级 3D 打印机使用的过程,它在稀薄的空气中构建模型,因此只有空气被困在打印对象内部,从而使中空、封闭对象的打印不再成为问题。当然,一个人必须处理重力。空心物体可能会在灯丝硬化到足以支撑其重量之前坍塌。