粉床融合3D打印变得更聪明

研究人员说，该软件称为SmartScan，表现出41％的热量分布提高，变形率降低了47％。此外，《到软件》还可能以两种方式加快制造过程：通过减少打印机的需求，以减速以帮助冷却，并通过显着减少打印后必须纠正的热引起的缺陷。

该软件旨在解决激光粉床融合打印机中激光的热量，该打印机可以在打印的精致零件中堆积，从而导致变形和其他缺陷。

U-M机械工程副教授Chinedum Okwudire说：“对于具有很薄功能的零件，这个问题变得更加严重。”“热量没有太大的散布空间，因此您需要对如何移动激光器，否则您的零件会以非常奇怪的方式变形。”

SmartScan通过考虑如何在给定零件内流动并映射优化的扫描序列以限制任何给定区域的热量积累来解决问题。它分析了所使用的材料的零件形状和热特性，包括导电和对流传热。

已经对其他方法进行了实验以减少热量积聚 - 例如通过从一个区域跳到另一个区域或在水平和垂直扫描方向之间进行交替而变化的打印模式 - 但SmartScan是第一个使用热模型来最佳指导激光器分布的解决方案研究人员说，加热。

Okwudire说：“当您将科学带入其中时，您可以以更好的方式做到这一点，甚至可以为最复杂的部分工作。”

为了确定第一版的SmartScan的有效性，研究人员使用激光在两个不锈钢板上贴上相同的模式。他们将SmartScan过程用于第一盘，并切换到第二盘的传统印刷图案。研究人员说，用SmartScan制作的印刷品的扭曲始终较小，并且在标记过程中显示出比其他方法更均匀的热量分布。

根据实验的结果，研究人员说，他们有信心，通过进一步的研究，他们将能够适应SmartScan来构建完整的3D零件。他们计划通过将金属或塑料粉末融合到热建模中，并根据实时观察到的红外摄像机的实时观察到的温度测量值来进一步改善软件。

“结果非常有前途，我们得到了很多积极的反馈，” Okwudire说，他开始向行业合作伙伴展示该软件。“我们使用了一个简单的模型，因为它可以工作，并且比今天使用的试用方法更好。我们想专注于实用的方向，并真正有机会有所作为。”

有关更多信息，请参阅“SmartScan：一种智能扫描方法，用于均匀的热分配，减少剩余应力和PBF添加剂制造的变形。”