学习零件基本几何形状

  Markforged 的金属3D打印技术为一种间接金属增材制造工艺，即首先3D打印零件的生胚，生胚制造材料为一种将金属颗粒与塑料基质混合在一起的金属丝。打印完成后，零件被放入溶剂中，除去第一阶段的粘结材料，然后再放入烧结炉将残留粘结材料烧掉，并将金属颗粒融合在一起。从最初的设计文件到最终的金属零件，这一过程中零件有很多机会因变形而偏离其原始设计。材料、加工温度和大气成分以复杂的方式相互作用，Markforged试图对此进行理解和控制。

  “Blacksmith”软件将设计文件上传到云中进行切片，然后，系统将文件发送到由一组连接的3D打印机共享的反馈循环中，随着时间的推移提高每台机器的零件精度。总体来说，该软件是Markforged 公司努力理解和控制其基于材料挤出工艺的间接金属增材制造端到端过程的结果。

  在以上扳手的案例中，扫描零件时，扳手孔的直径可以完美地插入，但是可能会有一些轻微的变形，软件可以识别这些特征，将它们与点云进行比较，并识别出任何差异。将生胚零件从烧结炉中取出后，用户可以扫描这些零件的几何形状，并将其发送回“Blacksmith”软件，并在输入文件和点云之间，比较扫描产生的结果。该软件的目的是确定3D打印或烧结过程的哪些方面可能导致变形，然后创建一个纠正这些变形的新模型。

  “Blacksmith”软件的成功将取决于其学习基本零件几何形状的能力。在这一软件的逻辑中，每种设计都是几何成分的非线性组合。还是以扳手为例，网格文件未描绘扳手，而是描绘了在较大几何图中彼此相对定位的一系列孔、边、角和形状。例如，一个简单的零件由一个圆柱体和一个立方体组成，它们组合成一个新的形状。“Blacksmith”软件正在学习打印立方体的含义，打印圆柱体的含义以及这些形状在上下文中的含义。总之，其目标是是利用从这些几何学中学到的一切，使零件以及类似零件在首次打印时就获得成功。

  3D科学谷Review

  Markforged 针对间接金属3D打印工艺中存在的变形与收缩挑战所提出的解决方案不仅仅是软件。根据3D科学谷的市场研究，Markforged申请了专利，通过将粘结剂、陶瓷材料作为分离层与支撑层一起打印完成，使得金属3D打印所获得的生坯具有更好的防止变形与热收缩控制能力。有关这一控制方式的研究请前往《减少3D打印后烧结变形， 看陶瓷材料如何应用于挤出式金属打印》。