3D打印是一種具有靈活性的技術(shù)般渡，對設(shè)計的約束較少，借助3D打印技術(shù)設(shè)計師能夠?qū)崿F(xiàn)一些復雜的設(shè)計方案，例如：輕量化結(jié)構(gòu)冲或、功能集成的結(jié)構(gòu)。

很多金屬3D打印零件需要通過銑削残宽、電火花加工等傳統(tǒng)加工工藝來生成精密的表面腌棒，然而金屬3D打印技術(shù)制造的往往是傳統(tǒng)工藝難以實現(xiàn)的零件，它們具有非常規(guī)的復雜形狀，這將為后續(xù)與其他加工工藝的銜接帶來挑戰(zhàn)套芦。

本期档徘，3D科學谷盤點了金屬3D打印在后續(xù)機械加工時所存在的幾種零件夾持挑戰(zhàn)，并通過機械加工企業(yè)和軟件企業(yè)在增材制造與傳統(tǒng)工藝融合領(lǐng)域所提出的解決方案短材，洞悉金屬3D打印與傳統(tǒng)工藝融合的發(fā)展趨勢宝各。

鈦合金3D打印“蜘蛛”架，由Altair Optistrut軟件和Materialise Magics 軟件生成搭独，打印設(shè)備為雷尼紹 AM 250婴削。來源：雷尼紹

在零件設(shè)計時預規(guī)劃夾具方案

后續(xù)機械加工中的工件夾持，是金屬增材制造工藝中一個需要考慮到的元素牙肝。因為3D打印的尺寸唉俗、形狀和材料都將與機械加工中的夾具解決方案有關(guān)。

根據(jù)德國夾具制造商雄克公司配椭，當采用5軸機床作為3D打印零件的后處理方式時虫溜，將有至少1/8英寸的材料被夾緊，或者采用燕尾形夾具股缸，或者將定位銷直接放在工件上衡楞，通過這些方式可以一次完成整個加工。

因此敦姻，在3D打印零件設(shè)計初期瘾境，預先規(guī)劃后續(xù)機械加工中零件的夾持方案是有必要的。合理的零件設(shè)計可以使后續(xù)加工中零件固位更簡單镰惦、可靠迷守。例如，定位孔緊固特征可以在3D打印零件中預留娩伴，在大尺寸3D打印零件中還可以預留壓緊片或用于夾具或螺栓的凹入?yún)^(qū)域脯纽。

而對于一些具有高度復雜幾何形狀的3D打印零件，這些可預先規(guī)劃的夾持解決方案無法使用厘举，此時阳框，軟爪夾具是更好的選擇但是，此方法需要注意零件的輪廓和軟顎的半徑屋赌。

如果3D打印零件中包含一些非關(guān)鍵的孔結(jié)構(gòu)旦氓，有時更好的方式是在打印完成后進行機械鉆孔。原因是瓜坎，雖然可以在3D打印過程中直接實現(xiàn)孔特征汛刻，但為了考慮孔的尺寸與精確性，往往會給增材制造設(shè)計帶來挑戰(zhàn)瞪歹。此外瘾色，在后續(xù)對3D打印的孔結(jié)構(gòu)進行精加工時演苍，如果打印孔的位置不準確，則可能需要進行一些手動修改梗爸，這些工作將影響到制造效率氧吐。因此，對于這類非關(guān)鍵的常規(guī)孔結(jié)構(gòu)而言末盔，通過機械加工來實現(xiàn)是更好的方式筑舅。

雷尼紹3D打印髖關(guān)節(jié)手術(shù)定位器

此外，有些尺寸小且脆弱易碎的3D打印零件陨舱，難以找到合適的夾具解決方案翠拣。雷尼紹（Renishaw）公司的增材制造團隊，曾嘗試了通過獨特的粘合劑方式來解決這個問題游盲。例如误墓，雷尼紹最近為髖關(guān)節(jié)手術(shù)中使用的3D打印對準工具，為了安裝手術(shù)中使用的反射鏡益缎，需要在這個3D打印工具中加工四個銷釘谜慌，并且需要確保加工過程中零件不會變形。雷尼紹團隊采用了一種特殊的可通過紫外線進行固化的粘合劑來固定3D打印零件莺奔。

3D科學谷Review

金屬增材制造技術(shù)極大釋放了設(shè)計自由度畦娄，為產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化帶來了空間，但當它們作為一種最終零部件的生產(chǎn)技術(shù)時弊仪，如何與后續(xù)的加工工藝進行高效銜接，是金屬3D打印技術(shù)成為一種常態(tài)化的生產(chǎn)技術(shù)所需要跨越的門檻巷科。

根據(jù)3D科學谷的市場觀察冠八，機械加工企業(yè)和設(shè)計軟件企業(yè)都在為之努力。以下是兩種具有代表性的促進金屬增材制造與傳統(tǒng)加工工藝進行融合的方式：

機械加工企業(yè)GF加工方案與3D Systems打造了工廠自動化的新概念底靴，包括增材制造零件設(shè)計軟件串题，3D打印機，材料和自動化材料處理贝崎，放電加工（EDM）設(shè)備宽舱，銑削設(shè)備以及其他先進后處理技術(shù)。

構(gòu)建在工裝板上的骨科植入物还凸。來源：GF加工方案

GF加工方案將3R Delphin夾具系統(tǒng)集成到DMP Factory 500設(shè)備上荸脂，從而讓操作者可無縫銜接地將搭建基板置于夾具上，從金屬增材制造設(shè)備移至后工序的線切割EDM設(shè)備或者銑床上童盏。這不僅節(jié)省了零件從搭建基板分離后所需的再裝夾時間奕辖，也節(jié)省了專用夾具的制作時間。例如呛疫，在進行骨科植入物增材制造時鲫肿，制造商可以直接將植入物3D打印在工裝板上泡嘴，該工裝板將用于后處理加工中銑削作業(yè)，方便了從不同設(shè)備的加工轉(zhuǎn)換過程中夾具夾緊的精確定位逆济。

軟件企業(yè)歐特克在2019年發(fā)布了創(chuàng)成式設(shè)計的Fusion 360 2.5軸*版本酌予，主要用于生成突破銑削約束的設(shè)計。這使得Fusion 360軟件的用戶能夠?qū)?D打印與傳統(tǒng)的CNC銑削實現(xiàn)更好的結(jié)合奖慌。通過該軟件實現(xiàn)的設(shè)計抛虫，打破了我們對創(chuàng)成式設(shè)計所熟悉的“仿生學外形”，外形上看上去更接近傳統(tǒng)的設(shè)計升薯。歐特克Fusion 360集成工作區(qū)現(xiàn)在還提供真正的混合制造體驗莱褒，在單一工作流程中結(jié)合了先進的增材制造和CAM功能。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)涎劈，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享广凸，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責，也不構(gòu)成任何其他建議蛛枚。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布谅海、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺蹦浦，不為其版權(quán)負責扭吁。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片跃恍、文字如涉及作品版權(quán)問題袱黎，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容态置，以保證您的權(quán)益道夭！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。