金属3D打印自由设计！

3D打印采用逐层堆叠的成形方式，相比传统的加工制造方法，在制造具有复杂曲线、曲面的结构方面都有着显著的优势，特别适合用于制造结构复杂的模型、工件。在实际加工成形中，为了提高加工的可行性，设计师必须遵守设计原理，以免在技术、成形加工、材料等方面收到约束。

成形原理限制因素：

1. 尺寸限制

3D打印设备有着特定的加工范围，尺寸限制主要为最大几何尺寸和最小几何尺寸。设备的成形缸尺寸决定了所能成形的最大几何尺寸，设计的最大几何尺寸应小于成形缸的尺寸。对于3D打印激光设备，激光光斑的尺寸决定了所能成形的最小几何尺寸。加工出来的实际零件也会大于设计尺寸。聚焦的光斑大小也会随着能量大小进行转变，由于热传导的存在，实际成形的最小几何尺寸也会大于激光的光斑尺寸。

2. 成形分辨率

成形分辨率主要是指典型几何特征的最小成形尺寸，如圆柱的直径、圆柱的倾斜角度、薄板的厚度、间隙和孔隙大小等。成形分辨率是零件是否能成形的重要参数，对零件的设计与加工影响较大。几何特征越小，其结构的我力学性能也越差。

3. 成形精度

在3D打印技术中，成形设备、成形材料和模型数据都会对成型精度产生影响。3D打印中最通用的文件格式是STL格式，是近似三角片面的表达模型。STL模型越逼近原始模型则在模型转换时使用的三角片数量越多，同时文件也会越大。

金属3D打印自由设计内容：

1. 个性化设计

3D打印技术可以实现任意复杂结构的快速制造，不受加工工序的约对于个性化需求高的产品.采用3D打印也游刃有余。在制造具有曲面、多孔结构、中空结构等复杂结构的零件时，自由设计可使零件结构材料性能得到最好的体现。

2. 进行精简化设计

基于3D打印技术的零件在成形过程就是从建模、切片到打印的过程，与传统的铸造、锻造毛坯的车、铣创、磨精加工制造工序相比，不需刀具、夹具，又节约时间成本。其中为后期加工制造方便而设置的结构基本上可以省略，在3D打印自由设计中都可以忽略，取而代之的是更加有利于增强零件性能的结构。

3.进行轻量化设计

运用先进材料和优化零件结构是实现轻量化的两个关键要素。在传统的零件制造中，由于加工制造工艺的约束，难以实现零件结构的轻量化。但在基于3D打印技术的自由设计中，可以通过多孔结构和格构结构来对零件的内部结构进行优化，这是轻量化设计的一个突破。

4.进行免组装设计

利用自由设计方法可以进行免组装设计(包括运动副和功能结构的免装),将很多细部结构都集成到一个零件上进行一次性加工，直接成形一个构或部件，甚至做到整个零件的一次性成形，省去传统制造当中的许多装配工序。（如焊接成形零件）

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