利用增材制造在结构上优化弯曲.pdfVIP

应用简介

利用增材制

造在结构上

优化弯曲

NielsHolmstock-工业应用开发团队负责人

MartijnVanloffelt-应用创新小组总监

부품사진출처:VDL

介绍

支架中使用弯曲来实现支架所连接的组件之间的相对运动（单个或多个自由度）。在支架中加入弯曲可以让部件在安装到模块内

后更加准确地重新对齐，这在高精度系统中是有益的。当系统运行导致不必要的组件运动时，例如热膨胀，内置弯曲还可以对此进

行补偿。

弯曲通常由多个薄壁组成，这使其难以通过传统制造工艺来生产，而且制造成本高昂。金属增材制造(AM)非常适合生产这类组件，

可以实现薄壁、空心部分和有机形状。

增材制造弯曲的示例

弯曲经常用在高科技设备的光学固定架中，确保反射镜在安装后精准对准。弯曲通

弯曲

过限制光学固定架中除单自由度以外的所有其他自由度来实现这一点。通过结合

使用多个弯曲，可以独立地在多个轴上实现对齐。弯曲还用于结构性支架，来补偿

装配体中出现的不必要膨胀。通过将弯曲的移动保持在控制之下，这些不必要膨胀

可以被吸收掉，以防止组件中不必要应力积累。

部分内容源自VDL

3DSYSTEMS|应用简介|利用增材制造在结构上优化弯曲|2021年5月2

推动弯曲采用增材制造的关键因素

使用增材制造的好处通常是相互关联的。无论项目的主要目标是什么，都可以通过巧妙的设计策略带来诸多好处，实现超越主要目标

的性能。推动弯曲采用增材制造的关键因素包括：

• 薄壁 • 形式追随功能

弯曲的性能与壁厚直接相关，因为壁厚决定了弯曲的刚度。传统制造具有一定的局限性。在使用这些技术设计灵活支

增材制造可以实现低至0.3毫米的壁厚。架或固定架以进行生产时，通常会将它们设计得比所需尺

寸大。采用增材制造，可以更加轻松地根据组件预期功能的

• 轻量化 理论最佳形式来设计和制造组件，从而提升组件的性能。无

对于安装在快速移动的组件中的弯曲，轻量化的影响尤其需昂贵的加工工序即可对板簧和电缆导管等复杂特征进

显著。增材制造设计策略可以显著降低组件的重量，从而能行建模。

够打印带有集成式弯曲的组件。

• 材料与常用的材料兼容：

• 清洁的表面处理 -钛合金等级5/23

增材制造可以生产不带有尖锐缺口（可能引起应力集中）的-铬镍铁合金718/625

部件。3DSystems的应用专家可以帮助提供专业的清洁技-AlSi10Mg

术建议，以避免颗粒脱落的风险。-不锈钢316L

3DSYSTEMS|应用简介|利用增材制造在结构上优化弯曲|2021年5月3

工作流程解决方案和最佳实践

使用增材制造的好处1. 增材制造设计提示

要充分利用增材制造，针对增材制