O redesenho do suporte tem muito a dizer sobre a aplicação bem-sucedida da manufatura aditiva de metal. Ponto principal: a estrutura de suporte vale o esforço!
Após a impressão 3D do suporte, quatro peças foram impressas em 3D na placa de construção. O padrão de grade visto aqui ajuda a garantir uma distribuição mais uniforme do pó em toda a camada inicial, ajudando a obter uma forte ligação à placa.
Esta parte é o suporte. Ele usa otimização de topologia para atingir esse formato. A partir desse suporte, podemos entender que a manufatura aditiva fornece uma maneira de fabricar peças complexas; otimização aditiva e topológica são combinadas; O aditivo fornece uma maneira de lidar com materiais difíceis de usinar, como o titânio. Este andaime impresso em 3D também ilustra os pontos mais sutis que são importantes para a aplicação bem-sucedida do metal AM, incluindo todos os itens a seguir:
1. Os suportes são uma oportunidade significativa de manufatura aditiva
Não podemos mais ficar entediados com parênteses. Os colchetes são frequentemente considerados uma reflexão tardia, geralmente projetados para simplesmente seguir a linha do membro ao qual eles se juntaram. Mas os andaimes mantêm unidas as estruturas ao nosso redor e determinam em grande parte sua força, resiliência e integridade. No passado, os engenheiros não tinham como otimizar a geometria dos stents para o desempenho preciso pretendido e, mesmo que pudessem, não tinham como fabricar essas formas. Agora eles têm ambos: design generativo e otimização de topologia, complementados por manufatura aditiva. Em uma variedade de indústrias e aplicações, melhores suportes nos permitirão melhorar a forma como os componentes, gabinetes e contêineres se encaixam.
2. A otimização da topologia expande as tabelas em espaços estranhos
Esse parêntese em particular é um bom exemplo de como a forma otimizada pode ser estranha. A Materials Science Corporation usou seu próprio software de otimização de topologia desenvolvido internamente para pesquisar matematicamente a forma de suporte que melhor atendesse às metas do Exército de baixa massa e alta rigidez. Acontece que um parêntese (de volta ao ponto acima) não é realmente chato. A versão original deste colchete fazia exatamente isso, assumindo que os colchetes deveriam geralmente seguir os mesmos limites espaciais das formas que eles unem. Em contraste, a otimização da topologia mostrou que a forma de melhor desempenho desse andaime espalha parte de sua massa no espaço não tocado pelo andaime anterior. À medida que a manufatura aditiva se torna mais comum,
3. Estruturas de suporte podem ser uma parte importante da manufatura aditiva
As estruturas de suporte são importantes não apenas pela quantidade de material usado (material que posteriormente se torna sucata), mas também pelo tempo de engenharia gasto para projetar esses suportes. Segundo Dickman, os desafios do projeto de braquetes de titânio otimizados incluem ajustar o ângulo dos braquetes para evitar interseções com outras partes da geometria do edifício e disponibilizá-los para posterior desmontagem, além de separar os braquetes em grupos separados que também facilitam a desmontagem, Mas o tempo gasto desenvolvendo um suporte eficaz vale a pena, em parte por causa do próximo ponto.
4. Estrutura de suporte de processamento secundário esperado
As peças aditivas de metal geralmente são peças usinadas, e isso é especialmente verdadeiro para os suportes, que (por sua própria natureza) devem se encaixar com precisão na montagem. Estruturas de suporte projetadas adequadamente prevêem etapas de usinagem, posicionamento e fixação de peças para agilizar o trabalho. É o caso da estrutura de suporte para este trabalho, que funciona como um suporte para a peça durante a usinagem. Na verdade, esses suportes fornecem a fixação de trabalho mais eficiente que se possa imaginar, protegendo peças delicadas contra trepidação.
5. Com aditivos, a complexidade não compromete a reprodutibilidade
Este último ponto é o ingrediente secreto da manufatura aditiva, que acelerará a aplicação da manufatura aditiva na produção de maior volume, pois a eficiência do processo de manufatura aditiva continua a melhorar. Para peças complexas fabricadas tradicionalmente - possivelmente por meio de muitas etapas ou configurações meticulosas - o processo que leva à fabricação bem-sucedida de uma peça não se traduz necessariamente na produção em massa da mesma peça. Não é o caso dos aditivos. Para aditivos, ainda há muitas considerações, envolvendo fatores como materiais, parâmetros da máquina e estruturas de suporte. Mas uma vez que o processo aditivo é comprovado, é uma questão simples repetir quantas peças no mesmo processo permitirem as capacidades de construção da máquina. Para um suporte, por exemplo, é tão fácil produzir quatro peças em uma placa de construção quanto uma.
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