3D-printede metalldeler med minimalt med støttestrukturer ved hjelp av “Fri Flyt”. teknikken. Bilde: SLM Solutions

SLM Solutions kunngjør fri flyt – “Free Float” – en 3D-printteknologi som reduserer behovet for støttestrukturer dramatisk.

Støttestrukturer har lenge vært et nødvendig onde ved metall 3D-printing med PBF-prosessene. Dette er strukturer i et annet eller samme materiale som objektet, og som skal sørge for at objektet som 3D-printes holdes på plass og har den riktige formen uten å kollapse under printprosessen. Støttestrukturer kreves for å håndtere flere problemer under 3D-printing, også å holde på plass posisjonen til “løse” elementer og håndtere de mekaniske belastningene som genereres av de enorme varmegradientene under og etter printing. I noen tilfeller blir det også lagt til støttestrukturer for å trekke varmen bort fra de varmeste stedene for termisk styring.

Utfordringene med støttestrukturer
Selv om støtte er ønskelig under 3D-printjobben, er de uønsket etterpå. Dette da de gjerne må skjæres vekk ved hjelp av verktøy for metallbearbeiding. Selv om denne prosessen i noen tilfeller kan automatiseres ved hjelp av avansert (men dyrt) CNC-utstyr, gjøres det ofte manuelt ved hjelp av håndverktøy.

Etterbehandling er kostbart på grunn av manuell håndtering og introduserer også forsinkelser i ferdigstillelsen av delen. Som et trinn i produksjonsprosessen kan fjerning av støttestrukturer bli en flaskehals hvis den er overbelastet med deler. Støttestrukturer i seg selv bruker mengder av dyrt metallpulver, som ender opp som avfall da strukturene jo ikke skal benyttes videre.

Den beste løsningen ville være å prøve å unngå bruk av støttestrukturer helt – men det er ikke oppnåelig ved bruk av LPBF prosessen. Men det er fullt mulig å redusere mengden støtte.

SLM Solutions Free Float
Og det er det som er planen fra SLM Solutions med deres nye “Free Float” -teknologi. Det er ikke maskinvare, men er i stedet en måte å kjøre en printjobb med mer fininnstilte parametere og noen ekstra smarte metoder. Det som er kjernen i dette begrepet er at de utnytter de eksisterende maskinvare- og databehandlingsressurser med smart programvare for å redusere behovet for støttestrukturer så mye som mulig.

Free Float benytter eksisterende maskinvare. Bilde: SLM Solutions

For eksempel, i stedet for å ha utskriftsparametere for hele byggekammeret, kan Free Float-systemet tilpasse seg lokale forhold i forskjellige deler av byggekammeret under printjobben. Resultatene er imponerende. SLM Solutions sier at behovet for støtte faller med en veldig stor prosentandel. De sier ikke nøyaktig hvor mye fordi dette helt avhenger av spesifikke situasjoner og geometrier, men poenget er at det brukes langt færre støttestrukturer.

Det er nok et PR-stunt at de kaller systemet “support free”, det er i virkeligheten ikke det. Men det er en teknikk som reduserer bruken av støttestrukturer til et minimum. SLM Solutions sier at Free Float kan fungere for “hvilket som helst materiale”, men i utgangspunktet vil de tilby tjenesten for Inconel og Titanium-metaller. Free Float vil ikke bare være tilgjengelig på nytt SLM Solutions-utstyr, men også på de fleste av deres tidligere modeller.