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间接金属3D打印零件变形与收缩难以控制?AI软件或将解决这一难题

2020-09-08 12:43 来源: 3D科学谷 责编:覃子喻

摘要:
“Blacksmith”软件通过将Markforged的3D打印机连接到计量设备(如上图,扫描的是12毫米的扳手)来了解和纠正在烧结过程中经常发生的零件几何形状变化。

    【CPP114】讯:在金属3D打印领域,以粘结剂喷射和材料挤出工艺为代表的间接金属3D打印技术获得了业界的关注。这两种间接金属3D打印工艺都是首先打印出金属零件生胚,然后再经过脱脂烧结过程制造成金属零件。间接3D打印与粉末床直接金属3D打印工艺的区别在于,3D打印过程中不存在高温处理,热过程被转移到了烧结步骤,在烧结过程中如何控制热梯度和应力导致的部件翘曲和损坏仍是间接金属3D打印技术存在的挑战之一。


  2016年Markforged 公司推出了基于材料挤出工艺的金属3D打印设备,不过这项技术用于打印金属丝材的时候有一个业界公认的痛点那就是变形与收缩的控制挑战。Markforged 针对这一痛点进行了研发投入。根据3D科学谷的市场观察,Markforged 在年底前将要推出的人工智能软件-Blacksmith,是该公司在变形与收缩的控制领域所取得的新成果。本期,3D科学谷就与谷友共同了解一下这款软件所起到的作用。



  “Blacksmith”软件试图通过将其打印机连接到计量设备(此处用来扫描12毫米扳手)来了解和纠正在烧结过程中经常发生的零件几何形状变化。


  由算法驱动复杂迭代过程

  纠正烧结中发生的几何形状变化


  Markforged 的“Blacksmith”软件为自适应制造的人工智能驱动软件解决方案,该过程需要适应影响零件的设计、打印和后处理每个步骤中存在的多个变量,这些变量都会影响3D打印。


  “Blacksmith”软件通过将Markforged的3D打印机连接到计量设备(如上图,扫描的是12毫米的扳手)来了解和纠正在烧结过程中经常发生的零件几何形状变化。


  当3D扫描将数据点映射到零件的原始CAD或STL文件时,两者之间的偏差通常需要返回到原始文件进行调整。如果这项工作由人工来完成,则是一项耗时且不精确的方式。而“Blacksmith”软件的方式是在人工智能算法、设计工具和3D扫描数据之间建立循环,随着时间和打印量的增加,将增强公司整个打印机的基础能力。也就是说,凭借人工智能强大的学习能力,当同样的零件或类似几何形状的零件被打印上百次后,一次打印就成功的可能性会更高。


  当3D打印设备出现偏差或者整个过程中出现变量,系统可以发出警告或实时进行自我纠正。Markforged 3D打印机使用连接到每台机器的打印头的激光扫描仪来同时创建和检查零件,然后将数据反馈到云中。随着越来越多的计算机将反馈共享到云中,这些数据将使自校正功能变得更快更准。


  软件中使用了预失真几何的算法,考虑了预期的变形并抵消了变形,以产生预期的零件。


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