导读：金属3d打印是3d打印行业的主要分支，我们可以通过金属3D打印设计来改进传统零件结构，创造出性能更优，成本更低，甚至颠覆性的创新产品；想下面这个案例通过创新结构设计，利用3D金属打印技术打印出目前世界上散热最快的结构，而这种零件只能通过3D打印才能制造出来。

      其次，通过金属3D打印减少零件的个数、减轻重量、减少装配成本和制作高复杂零件这四点来综合降低制造成本。这里资源库就给大家分享一些金属3D打印设计所急需的知识。这里的参数不代表任何标准，不同设备数值多少有些差异。

1.最小细节特征

最小细节特征不小于0.15mm,也就是说小于0.15mm的特征、细节，有可能会被忽略，表现不出来。比方说一个0.1的卡槽，尽管最小光斑可以小于0.15mm，由于细节是有特征的，特征有可能被忽略。


2.最小壁厚

最小壁厚可以达到0.2mm,但建议不要小于0.5mm, 最小壁厚还跟物品的结构，还跟物品的高度和壁厚的比值有关，一般来讲这个比值不要超过40，超过40就有可能发生走形的情况。


3.表面光洁度

表面的粗糙程度，光滑程度和三个因素有关：（1）打印材料；（2）建造参数；（3）零件摆放方向。

在不同的打印情况下，表面粗糙度的情况，设备，形状，摆放等等，都对表面有影响，总体来说垂直比倾斜表面好，倾斜上表面好于下表面。


4.支撑结构

江湖一直有个传说，使用粉末3D打印技术不需要支撑，这可能对SLS塑料是成立的，但对于金属3D打印，支撑是需要的，而且很多时候还是必要的；金属3D打印的支撑的主要作用有：（1）与打印平台连接；（2）保住零件的形状；（3）防止翘边。

      因此，金属3D打印有可能产生大量支撑结构，这就造成了两个问题，一个就是额外的费用，第二个就是额外的工序，主要是指去支撑，有时候支撑去的让人怀疑人生，这毕竟是金属支撑，不是塑料支撑，打磨也是痛苦。那怎么办？就这么忍受吗？其实不应该，应该发挥3D打印所能带来的设计自由度，设计出来支撑很少，性能更好的部件，举例来说，下面一个零件，传统的结构，如果要直接打印，产生支撑是非常多的，重新设计之后（右），基本上不需要支撑，强度更高，是用蜂窝状结构，重量还减少。

      支撑产生的角度不同的设备和材料可能不一样，多数情况下，单靠粉末来支撑倾斜角是不够的。如图所示小于30度，基本上不加支撑就不能看了。

5.悬空

横截面上面一层比上一层大，就产生了悬空。金属3D打印对悬空的容忍度是比较低的，大于0.5 mm的悬空就会产生问题。

内孔一般有自支撑结构，一般情况对打印影响不大，这对于生产随性冷却模具是非常有利的。但是，如果孔径太大，也会产生问题。如图所示，一般孔径小于8mm，都可以达到自支撑的效果，大于8mm，会产生悬空的问题。

6.桥接结构

桥接结构所允许的距离大约是2mm，还是比较小的。


7.内应力-翘曲

内应力是金属3D打印所必须要面对的一个问题，当打印物品的横截面变化很大的时候容易产生比较大的内应力，另外大面积平整表面，也会产生很强的内应力，这种内应力非常大，可以把打印基座拉变形，甚至切断螺栓。这需要我们在设计的时候，避免横截面突然由较小变到交大，要逐步过渡；另外避免使用大面积平整平面，换个思路想一下，如果需要一块比较平整的平面，为啥要用3D打印呢？


8.其他设计技巧

金属3D打印非常适合打印网格状的结构，这些网格状的结构，很适合做内支撑，既能减重，强度还能保留。

      要考虑打印完毕后支撑的去取和粉末的去除，要留出支撑和粉末去除的入口，不能打完了支撑被永久封到了内部。

最后，给大家一个3D打印金属设计的真是示例，大家可以体验一下。

第一版设计：就是原始零件的设计图， 需要三个部件来组装，更要命的是产生的支撑太多！

第二版设计：零件整合，变为两个零件，但是支撑还是令人绝望，需要的时间和生产效率都太低。

第三版设计：三个零件最终变为一个零件，不再需要装备，而且，新的结构几乎不需要支撑，最后表面成型质量还最好，而且也很好的考虑了可能产出的翘起，这样打印，几乎不可能产生翘起！

      总结来说，金属3D打印开启了全新的设计选项，解放了设计的自由度，让更多的设计可能变为了现实。但是，金属3D打印不会取代传统的制造方式，各有所长，互为补充。了解金属3D打印的规范，才能最大程度的利用金属3D打印的优势。希望本文能对金属3D打印感兴趣的朋友们一点帮助，这也是西帝摩的小小心愿。

      导读：金属3d打印是3d打印行业的主要分支，我们可以通过金属3D打印设计来改进传统零件结构，创造出性能更优，成本更低，甚至颠覆性的创新产品；想下面这个案例通过创新结构设计，利用3D金属打印技术打印出目前世界上散热最快的结构，而这种零件只能通过3D打印才能制造出来。

      其次，通过金属3D打印减少零件的个数、减轻重量、减少装配成本和制作高复杂零件这四点来综合降低制造成本。这里资源库就给大家分享一些金属3D打印设计所急需的知识。这里的参数不代表任何标准，不同设备数值多少有些差异。

1.最小细节特征

最小细节特征不小于0.15mm,也就是说小于0.15mm的特征、细节，有可能会被忽略，表现不出来。比方说一个0.1的卡槽，尽管最小光斑可以小于0.15mm，由于细节是有特征的，特征有可能被忽略。


2.最小壁厚

最小壁厚可以达到0.2mm,但建议不要小于0.5mm, 最小壁厚还跟物品的结构，还跟物品的高度和壁厚的比值有关，一般来讲这个比值不要超过40，超过40就有可能发生走形的情况。


3.表面光洁度

表面的粗糙程度，光滑程度和三个因素有关：（1）打印材料；（2）建造参数；（3）零件摆放方向。

在不同的打印情况下，表面粗糙度的情况，设备，形状，摆放等等，都对表面有影响，总体来说垂直比倾斜表面好，倾斜上表面好于下表面。


4.支撑结构

江湖一直有个传说，使用粉末3D打印技术不需要支撑，这可能对SLS塑料是成立的，但对于金属3D打印，支撑是需要的，而且很多时候还是必要的；金属3D打印的支撑的主要作用有：（1）与打印平台连接；（2）保住零件的形状；（3）防止翘边。

      因此，金属3D打印有可能产生大量支撑结构，这就造成了两个问题，一个就是额外的费用，第二个就是额外的工序，主要是指去支撑，有时候支撑去的让人怀疑人生，这毕竟是金属支撑，不是塑料支撑，打磨也是痛苦。那怎么办？就这么忍受吗？其实不应该，应该发挥3D打印所能带来的设计自由度，设计出来支撑很少，性能更好的部件，举例来说，下面一个零件，传统的结构，如果要直接打印，产生支撑是非常多的，重新设计之后（右），基本上不需要支撑，强度更高，是用蜂窝状结构，重量还减少。

      支撑产生的角度不同的设备和材料可能不一样，多数情况下，单靠粉末来支撑倾斜角是不够的。如图所示小于30度，基本上不加支撑就不能看了。

5.悬空

横截面上面一层比上一层大，就产生了悬空。金属3D打印对悬空的容忍度是比较低的，大于0.5 mm的悬空就会产生问题。

内孔一般有自支撑结构，一般情况对打印影响不大，这对于生产随性冷却模具是非常有利的。但是，如果孔径太大，也会产生问题。如图所示，一般孔径小于8mm，都可以达到自支撑的效果，大于8mm，会产生悬空的问题。

6.桥接结构

桥接结构所允许的距离大约是2mm，还是比较小的。


7.内应力-翘曲

内应力是金属3D打印所必须要面对的一个问题，当打印物品的横截面变化很大的时候容易产生比较大的内应力，另外大面积平整表面，也会产生很强的内应力，这种内应力非常大，可以把打印基座拉变形，甚至切断螺栓。这需要我们在设计的时候，避免横截面突然由较小变到交大，要逐步过渡；另外避免使用大面积平整平面，换个思路想一下，如果需要一块比较平整的平面，为啥要用3D打印呢？


8.其他设计技巧

金属3D打印非常适合打印网格状的结构，这些网格状的结构，很适合做内支撑，既能减重，强度还能保留。

      要考虑打印完毕后支撑的去取和粉末的去除，要留出支撑和粉末去除的入口，不能打完了支撑被永久封到了内部。

最后，给大家一个3D打印金属设计的真是示例，大家可以体验一下。

第一版设计：就是原始零件的设计图， 需要三个部件来组装，更要命的是产生的支撑太多！

第二版设计：零件整合，变为两个零件，但是支撑还是令人绝望，需要的时间和生产效率都太低。

第三版设计：三个零件最终变为一个零件，不再需要装备，而且，新的结构几乎不需要支撑，最后表面成型质量还最好，而且也很好的考虑了可能产出的翘起，这样打印，几乎不可能产生翘起！

      总结来说，金属3D打印开启了全新的设计选项，解放了设计的自由度，让更多的设计可能变为了现实。但是，金属3D打印不会取代传统的制造方式，各有所长，互为补充。了解金属3D打印的规范，才能最大程度的利用金属3D打印的优势。希望本文能对金属3D打印感兴趣的朋友们一点帮助，这也是西帝摩的小小心愿。