米兰·(milan)中国官方-医疗器械博览会增材制造技术大本营：无支撑打印开辟增材制造更大可能性
增材制造技能可低成本、高效益地制造几何形状繁杂的物体，提供了可针对于特定患者的设计，具备高繁杂性、按需出产及出产效率高档特色，已经被广泛运用在医学的各个范畴。 于增材制造（AM）技能中，无支撑成型是出产3D打印零部件的一种方式，此中零部件不包罗任何支撑布局。支撑布局凡是用在于成型历程中，加强及维持正于制造的零部件布局。出在各类缘故原由，支撑布局十分须要，详细取决在成型零部件的巨细及外形。医疗器械展览会Medtec China 2023 16年夜特点展区，包括医用3D打印,骨科加工专区，和超周详激光加工、金属质料，部件及加工装备等研发设计范畴，很多展商也未来到展会现场展示企业最新的产物和设计。
巧妙地安插支撑布局可避免由热应力激发的变形、促成热量从融化的质料中转移，并掩护成型零部件免受铺粉装配刮刀的影响（假如发生打击，刮刀可能会影响零部件成型）。支撑布局还有可以于成型历程中提高零部件的刚性，例如，将零部件固定到成型台上以连结不变。
为了以准确的外形构建增材层，由粉末制成的支撑布局可支撑打印零部件的凸出布局。无支撑打印的理念即去除了支撑，实现零部件彻底自力成型，并于打印完成后当即可以投入利用。
从观点上讲，无支撑打印具有多项上风，这恰是该理念仍旧处在行业前沿的缘故原由。无支撑打印不仅能削减成型历程中的质料耗损，还有具有其他上风。那末，最年夜的问题是：彻底无支撑的3D打印是否切实可行？
经由过程完成无支撑3D打印转型，增材制造工艺可以于经济、情况及时间方面举行全方面改良。于成型历程中不需要构建支撑布局象征着粉末床中的质料融化量削减，这会对于增材制造工艺孕育发生多方面踊跃影响。
缩短出产时间。假如于成型历程中，打印机的激光器不需要不停添加支撑层，则会缩短打印时间。虽然对于在每一一构建层而言，可以节省的时间有限，但于整个成型历程中，累积效果足以显著缩短零部件出产所需的时间。假如年夜范围运用在制造业，能让公司年夜幅缩短出产时间。
节省后处置惩罚资源。于设计之初就不思量支撑布局象征着于后处置惩罚阶段中无需移除了支撑，从而显著降低对于交货时间的影响。移除了支撑盘踞了后处置惩罚历程的年夜部门时间。由于支撑布局随附在终极产物上，以是需要移除了并实行外貌处置惩罚，才能确保零部件外貌均完善匹配。要实现此种效果，公司需要投入资金及时间来获取专业技能及东西。于极度环境下，成型历程中增长耗时一分钟的处置惩罚步调可能会致使交货时间推延一天。
无支撑成型可以消弭云云密集的后处置惩罚调解，从而提高零部件的加工速率，降低成本。无需移除了附加的支撑布局，于打印完成后，便可确保打印零部件的外貌光洁度更精彩一致。
医疗器械展览会Medtec China 2023同期：立异技能论坛及法例峰会2023技能论坛E：3D打印质料和技能于医疗器械范畴中的运用，议题笼罩超高周详3D打印于医疗行业成长近况与成长趋向、3D打印医疗器械的技能立异及运用案例、高精度3D打印技能加快医疗器械企业的立异及研发、布局血汗管病转化医学与其3DP技能确当代运用等多项议题，来自中国医学科学院阜外病院、上海交通年夜学、通快(中国)有限公司等年夜咖限时开讲，点击快速预挂号。
削减质料耗损并降低情况影响。思量到可连续性及卖力任的制造，显而易见的是，不利用支撑布局，或者者哪怕只是减小支撑的尺寸及数目，都有助在削减质料耗损量。从而降低质料华侈及能源耗损，减少 3D 打印的财政及环保成本。无支撑打印还有缩短了初始打印历程及后处置惩罚历程（零部件加工）的总时间，从而提高了效率及易用性。
现实上，100%无支撑的增材制造今朝没法运用在所有运用或者几何外形。但这其实不象征着于将来也没法实现–于 EOS Additive Minds，咱们近来于迈向无支撑打印的终极方针方面取患了振奋人心的奔腾。
金属增材范畴中始终存于的问题多是于没有支撑的环境下，没法打印低在某个悬垂角度的布局。无支撑时，因为于打印历程中激光聚焦能量照射而孕育发生残存应力，致使悬垂部门可能会发生翘曲。这凡是限定了金属增材体系用户选择运用。
依附立异思维，行业带领者一直于不停质疑及挑战解决要害的45度角问题。多款软件及参数包现已经面世，利用户可以或许以更小的角度打印悬垂布局及牙桥，同时不会影响3D打印工艺的效果及金属零部件的质量。
EOS开发了一种与热等静压（HIP）热处置惩罚工艺相联合的Ti64增材制造工艺，可实现精彩的疲惫机能。这个项目的目的是于现实的植入物设计中凸起并测试疲惫机能，末了将成果与传统铸造的Ti64髋枢纽关头柄举行比力。
医疗器械展览会Medtec China 2023相识到疲惫测试是由加拿年夜温尼伯的OIC骨科立异中央完成的。按照ISO 7206-6，对于颈部疲惫特征举行5340 N负载下1000万次的轮回测试。于研究中，同时对于多个髋枢纽关头柄举行了测试，成果都经由过程了1000万次的轮回测试。这注解，这些增材制造植入物的疲惫机能至少与传统铸造的Ti64髋枢纽关头柄机能持平。
为了利便移除了支撑并快速从基板上掏出植入物，髋枢纽关头柄设计放置于一个“固定件”中。这个固定件的重要功效是匹敌刮刀铺粉孕育发生的作使劲，为了得到最高的机械机能，利用了HSS钢刮刀以确保最好的产物机能及持之以恒的铺粉机能。要害的是，固定件及髋枢纽关头柄之间没有毗连，而是约莫留有0.2-0.3毫米的间隙，抱负的间隙宽度是经由过程DoE确定的。间隙的巨细是于易在拆卸及安稳地避免髋枢纽关头柄因刮刀力而振动之间的衡量。因为固定件、粉末及髋枢纽关头柄之间的磨擦力，髋枢纽关头柄患上以被固定于原位。
最先出产以前，利用Amphyon确认设置计谋切实可行，不会致使任何问题，消弭了“试错”的打印计谋需求。刚入门、甚至经验富厚的增材制造用户都遍及诉苦，于测验考试新运用开发时，初次打印时都需要用“试错”计谋。
运行仿真模仿来查抄刮刀的碰撞问题，以验证变形是否于公役规模内，并查抄热应力。这类阐发于打印单个功课以前提供了高质量的构建，削减了成本及交货时间。
该软件经由过程对于髋枢纽关头柄举行预变形，从而实现初次直接打印出高精度的零件。这类要领效果很是好，尤其是对于在打印历程中髋枢纽关头股骨柄可能发生的微小且可控的变形。
髋枢纽关头柄是于EOS M 290上利用EOS Titanium Ti64 Grade 23，40μm层厚的工艺参数出产的。之以是选择M 290，是由于它是市场被认证过次数至多的工业级增材制造体系。最主要的是，该装备的靠得住性及可反复性恰是具有优秀疲惫机能所必需的，任何一个缺陷均可能会年夜年夜地降低疲惫机能。将来进一步优化工艺以举行批量出产是成心义的，鉴在髋枢纽关头柄运用的怪异要求，可能会提高制造速率及不变性。
联合了优秀的增材制造工艺及优化的热等静压热处置惩罚，制品终极得到了精彩的疲惫机能。通例的热等静压热处置惩罚是为了改善铸件或者近似铸件的质量及显微构造的力学机能。EOS M 290制造产物的质量远高在铸件，是以EOS基在增材制造的怪异微不雅布局开发出一种非凡的热等静压热处置惩罚工艺。
Ti64通例的热等静压工艺是920℃，100 MPa下保温2小时，而且广泛运用在差别范畴。EOS开发的处置惩罚工艺则于800℃，140 MPa下保温2小时。该热等静压热工艺与EOS DMLS工艺相联合，可实现10^7次轮回（N = 9）中795 Mpa的疲惫强度。
后处置惩罚相称简朴，由加拿年夜温尼伯的 Precision ADM 履行。增材制造工艺的设置方式制造的髋枢纽关头柄与传统制造的髋枢纽关头柄可以举行不异的后处置惩罚步调。是以，无需支撑处置惩罚。后处置惩罚与今朝市场上的传统方式制造的髋枢纽关头柄近似，对于髋枢纽关头柄锥形部位举行机加工，对于零件颈部举行抛光，以实现最好的疲惫特征。
文章来历：EOS
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