EOS 无支撑金属3D打印解决方案，会是未来金属打印的发展方向吗？

金属3D打印是一种先进的制造技术，它能够将金属材料通过层层叠加的方式制造出复杂的零件。与传统的制造技术相比，金属3D打印具有许多优势，包括更高的精度、更快的生产速度和更低的成本。由于这些优势，金属3D打印已经广泛应用于各个领域，包括航空航天、医药和汽车等。
在金属3D打印中，***常用的工艺是直接金属激光熔化（DMLS）技术。DMLS技术是由EOS公司提出，并于1994年获得专利。目前，该工艺已经应用于所有领域，包括航空航天、医药和汽车等。DMLS技术能够将金属3D打印的优势与性能优异且可重复制造的零件相结合。
DMLS技术是一种基于激光的3D打印技术。它使用激光将金属粉末熔化，并将其一层层地叠加在一起，从而制造出复杂的零件。与传统的制造技术相比，DMLS技术具有更高的精度和更快的生产速度。这是因为DMLS技术使用激光来熔化金属粉末，而不是使用传统的机械加工方法。此外，DMLS技术使用金属粉末作为原材料，而不是使用传统的模具和铸造方法。这使得DMLS技术能够制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。
DMLS技术也具有更低的成本。这是因为DMLS技术使用金属粉末作为原材料，而不是使用传统的模具和铸造方法。这使得DMLS技术能够制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。此外，DMLS技术使用激光来熔化金属粉末，而不是使用传统的机械加工方法。这使得DMLS技术能够制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。
DMLS技术的应用范围非常广泛。它可以用于制造各种金属零件，包括航空航天、医药和汽车等。在航空航天领域，DMLS技术可以用于制造飞机发动机零件、飞机结构零件和飞机零件等。在医药领域，DMLS技术可以用于制造医疗设备零件、医疗植入物零件和医疗手术器具等。在汽车领域，DMLS技术可以用于制造汽车发动机零件、汽车结构零件和汽车零件等。
DMLS技术也具有许多优点。首先，DMLS技术可以制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。这是因为DMLS技术使用激光来熔化金属粉末，而不是使用传统的机械加工方法。此外，DMLS技术使用金属粉末作为原材料，而不是使用传统的模具和铸造方法。这使得DMLS技术能够制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。此外，DMLS技术使用激光来熔化金属粉末，而不是使用传统的机械加工方法。这使得DMLS技术能够制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。
此外，DMLS技术也具有更高的精度。这是因为DMLS技术使用激光来熔化金属粉末，而不是使用传统的机械加工方法。此外，DMLS技术使用金属粉末作为原材料，而不是使用传统的模具和铸造方法。这使得DMLS技术能够制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。此外，DMLS技术使用激光来熔化金属粉末，而不是使用传统的机械加工方法。这使得DMLS技术能够制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。
DMLS技术也具有更低的成本。这是因为DMLS技术使用金属粉末作为原材料，而不是使用传统的模具和铸造方法。这使得DMLS技术能够制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。此外，DMLS技术使用激光来熔化金属粉末，而不是使用传统的机械加工方法。这使得DMLS技术能够制造出更复杂的零件，并且可以更快地生产出这些零件。

EOS无支撑金属3D打印的优势：更快、更省、更环保
金属3D打印作为一种先进的制造技术，近年来在各个领域得到了广泛应用。然而，传统的金属3D打印技术需要使用支撑结构来保持几何形状的稳定性和完整性。支撑结构的去除需要额外的时间、材料成本以及后处理工作量，这使得金属3D打印的应用受到了一定的限制。
为了解决这个问题，EOS开发了一系列解决方案，以实现复杂几何形状的金属3D打印，同时大幅减少支撑结构。这是因为去除金属3D打印中的支撑会增加额外的时间、材料成本以及后处理工作量。
那么，EOS无支撑金属3D打印的优势是什么呢？接下来，我们将详细介绍。
更快的打印速度
EOS无支撑金属3D打印技术可以实现更快的打印速度。这是因为传统的金属3D打印技术需要使用支撑结构来保持几何形状的稳定性和完整性，而支撑结构的去除需要额外的时间。而EOS无支撑金属3D打印技术可以避免使用支撑结构，从而大大减少了去除支撑的时间，提高了打印速度。
更省的材料成本
传统的金属3D打印技术需要使用支撑结构来保持几何形状的稳定性和完整性，而支撑结构的去除需要额外的材料。因此，使用支撑结构会增加材料成本。而EOS无支撑金属3D打印技术可以避免使用支撑结构，从而大大减少了材料成本。
更环保的后处理工作量
传统的金属3D打印技术需要使用支撑结构来保持几何形状的稳定性和完整性，而支撑结构的去除需要额外的后处理工作量。这包括去除支撑结构和处理残余材料。而EOS无支撑金属3D打印技术可以避免使用支撑结构，从而大大减少了后处理工作量，使整个打印过程更加环保。
此外，EOS无支撑金属3D打印技术还可以实现更高的打印精度和更稳定的打印质量。这是因为无支撑金属3D打印技术可以更好地控制打印过程中的温度和压力，从而实现更高的打印精度和更稳定的打印质量。
总之，EOS无支撑金属3D打印技术可以实现更快、更省、更环保的打印效果，为金属3D打印的应用带来了更多的可能性。

△EOSQuad 激光系统上的金属打印工艺（图片来源：EOS GmbH）

金属 3D 打印中有关支撑结构的挑战

对于现在的大部分DMLS技术用户，他们必须根据所需部件添加支撑。这是因为只有这样才能 3D 打印具有更复杂和详细设计的几何图形。这包括，例如，小于 30 度的悬垂设计、整体桥结构甚至组件中的凹槽。如果没有支撑结构，所有这些几何形状都会变形。

为了应对这一挑战，研究人员在设计过程中添加了支撑，然后必须在 3D 打印后手动或自动移除。正如我们所看到的，添加支撑对于许多零件来说是必须的，但也带来了一些成本上的挑战。因此，在 DMLS 工艺中使用更少数量的支撑结构进行打印的创新能力为金属 3D 打印开辟了全新的可能性，并将该技术提升到一个新的水平。

EOS 如何实施无支撑3D 打印

为了能从无支撑 3D 打印的可能性中获益，需要特别考虑三个因素：流程、工具和适当的专业知识。考虑到这些方面，EOS 展示了使用叶轮进行无支撑 DMLS 3D 打印的主要示例，由于其复杂的几何形状，叶轮通常依赖于支撑结构。特别是每个叶轮由于直径、叶片或盖板数量等特性而存在较大差异，这使得无支撑打印更加复杂。然而，根据 EOS 的说法，重要的是在各个层面广泛提供必要的知识。

为了能够在几乎没有支撑的情况下充分发挥金属 3D 打印的可能性，操作者需要增材思维，这可以通过从有针对性的培训到适当的咨询的一切来实现。这些知识的重要性体现在设计、构建平台上组件的布局甚至过程中使用的材料等方面。Smart Fusion 工具应该很快就会提供给用户使用，它也是解决无支撑金属 3D 打印难题的重要一环。该工具将激光的能量输入调整到手头的几何形状，并可以减少热应力。因此，减少基于金属的增材制造中的支撑结构不仅可以缩短构建时间，还可以减少后处理工作量并节省材料。

Additive Minds Consultants 的团队负责人 Davy Orye 补充说：“尽管我们正在突破无支撑 3D 打印的可能性界限，但您仍需要处理现实中的物理问题，因此并非一切皆有可能。但我们的解决方案将改变游戏规则。我们的试点客户和与我们一起测试过该技术的客户都对这种可能性感到兴奋。我想说挑战我们——我们已经准备好一起创新金属 3D 打印。”

△叶轮是在 EOS M 290 上采用优化的 316L 打印工艺生产的，没有内部支撑，成本降低了 35%（图片来源：EOS GmbH）

这意味着，基于金属材料的无支撑3D打印技术可以取得巨大的进步，并展现出强有力的吸引力。单独进行的成本分析表明，以叶轮为例，可以节省 35% 的成本。具体而言，这些节省主要体现在后处理、材料和施工时间方面，而几乎没有支撑结构的设计过程的成本和工作量从 8% 增加到 14%。除了成本优势之外，无支持 3D 打印还可以帮助用户以更可持续的方式进行打印，因为他们因此需要更少的材料并产生更少的浪费。***，这实现了更安全的工作流程，因为用户不再被迫通过切割和打磨进行后处理。