尼龍3D打印優(yōu)化擺放至關(guān)重要的三大原因，及實現(xiàn)方法

來源：Materialise

在激光燒結(jié)（SLS）和Multi Jet Fusion（MJF）的打印準(zhǔn)備工作中，3D擺放是一個十分關(guān)鍵的步驟。就像玩俄羅斯方塊一樣，3D擺放的目的是將零件盡可能密集地放置到粉床中，從而在確保零件質(zhì)量的同時，更有效地利用資源。增材制造工廠要從中受益，就需要理解如何優(yōu)化這個流程，以及它為何如此重要。

1.建立高效的生產(chǎn)
投資增材制造需要高昂的費用，因此高效、可靠的生產(chǎn)至關(guān)重要，這樣才能讓投資產(chǎn)生最大的回報。為了縮短交貨時間、提高生產(chǎn)力，我們往往需要減少關(guān)鍵資源（時間、金錢和勞動力）的耗費。那么如何通過優(yōu)化零件擺放來實現(xiàn)高效生產(chǎn)呢？有以下幾種方式。

優(yōu)化的自動擺放有助于簡化生產(chǎn)流程

工廠可以使用多平臺擺放更好地管理生產(chǎn)。這意味著技術(shù)人員可以同時擺放多個平臺，而不是一次擺放一個平臺。團隊可以節(jié)省零件擺放的時間，更快地完成打印準(zhǔn)備，從而將更多時間花在更有價值的事情上。這項原本耗時且重復(fù)的任務(wù)，現(xiàn)在只要輕點鼠標(biāo)就能完成。

“Magics的燒結(jié)模塊是我用過的最酷的軟件，它每天都可以為我節(jié)省很多時間！”瓦爾科技大學(xué)增材制造經(jīng)理David Mauchline表示：“我負(fù)責(zé)管理14臺高端打印機，因此打印準(zhǔn)備通常會占用我大量時間?！?br />
另一種通過3D擺放優(yōu)化生產(chǎn)的方式是限制打印平臺的擺放高度。這可以增加零件的擺放密度，并確保在特定時間內(nèi)完成打印。限制高度后，Magics燒結(jié)模塊會重新擺放零件，使其滿足高度要求。超出這個高度的零件將被擺放到一個新的打印平臺上。

2.確保零件的質(zhì)量和一致性
3D打印工廠不僅需要按時完成打印，而且要保證零件的打印質(zhì)量。隨著應(yīng)用3D打印進行大規(guī)模定制和批量生產(chǎn)變得越來越普遍，可靠地并高質(zhì)量地重復(fù)生產(chǎn)是十分必要的。優(yōu)化的擺放功能讓用戶可以在這個過程中便捷地控制參數(shù)。

以特征擺放功能為例。用戶可以將零件擺放到一個特定的方向，確保高質(zhì)量的打印。比如，將零件沿著X和Y軸擺放以避免翹曲。之后，軟件會用同樣的方式擺放具有相似形狀的零件，讓所有零件都能高質(zhì)量完成打印。

對于SLS或MJF打印機，打印成功的另一個重要因素是熱量能均勻分布。不均勻的擺放會使平臺內(nèi)產(chǎn)生大的溫差，使零件發(fā)生變形。為了解決這個問題，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備人員必須檢查每一層切片的面積之間是否有大的差異，而切片分布圖可以有效地解決這個問題。

利用切片分布圖優(yōu)化后的擺放有明顯區(qū)別

還有一點重要的是，許多打印機中存在一些特定區(qū)域。在這些區(qū)域里，打印質(zhì)量較低，或者打印機的組件會與平臺發(fā)生干擾。在這些情況下，用戶可以在擺放時指定不可打印零件的區(qū)域，以避免零件質(zhì)量下降甚至打印失敗的情況。

3.通過定制滿足您的需求
多年來，隨著軟件的發(fā)展，3D擺放的速度變得越來越快。在一些特定情況下，我們最新版本的Magics甚至可以在不到一秒鐘的時間內(nèi)擺放數(shù)千個零件。不過，速度并不是唯一的關(guān)鍵因素，對擺放流程的控制也十分重要，尤其是對于打印平臺中的重要零件。這不僅能確保零件的質(zhì)量，也可以增加零件的擺放密度，從而節(jié)省資源。

“ “在擺放零件時我們經(jīng)常使用多種算法，我們覺得軟件使用起來非常直觀。””
—— Victor Lopez，工程師，Parker Hannifin公司

您可以通過運用多種擺放算法定制打印平臺。比如，Magics燒結(jié)模塊有兩種不同的算法可以選擇：邊界框擺放和幾何外形擺放。邊界框擺放適用于快速擺放大量小的、矩形的形狀；而幾何外形擺放則擅長提升有機形狀的擺放密度。一個常用技巧是先使用邊界框擺放，然后再用幾何外形擺放進行優(yōu)化，這可以充分發(fā)揮兩種擺放在速度和控制方面各自的優(yōu)勢。

Parker Hannifin的增材制造工程師Victor Lopez認(rèn)為這個功能特別有用：“我們經(jīng)常結(jié)合使用多種擺放策略。軟件非常直觀易用，無縫的工作流程讓新的團隊成員很容易上手?！?br />

通過燒結(jié)模塊可以在短短數(shù)秒內(nèi)完成自動擺放

不僅如此，我們還有更高級的擺放方式。假設(shè)您有一些較大或重要的零件要手動擺放。您只需先擺放這些零件，甚至可以為其設(shè)置自由度來獲得更多控制。然后使用自動擺放快速地填充平臺的其余部分。您還可以先創(chuàng)建一個只包含較小零件的子擺放，然后再擺放剩下的零件，從而提升擺放密度。

Materialise Magics燒結(jié)模塊不僅包含了本文中提到的所有功能，它還有更多功能等待您探索。您不僅可以通過高速的3D擺放節(jié)省大量寶貴的時間，還可以更好地控制整個流程，提升擺放密度和零件的質(zhì)量。

想了解更多有關(guān)自動擺放的內(nèi)容嗎？
來自Parker Hannifin公司的Victor Lopez，以及Materialise的Katie Esper和Steven Ostrowski，為您帶來《如何使用自動擺放應(yīng)對打印準(zhǔn)備中的挑戰(zhàn)》。

Katie Esper,

客戶經(jīng)理, Materialise

Steven Ostrowski,

工程師, Materialise

Victor Lopez,

工程師, Parker Hannifin

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