网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

无支撑3D打印复杂结构航空航天零件,变形量如何从0.5mm降至0.1mm?

0
分享至

S弯管是航空航天领域的典型复杂结构,这是因为其壁厚小、曲率复杂、具有高长径比,在金属3D打印中极易发生累积变形。国内头部的航空航天3D打印服务商,曾一度将其作为重要难题进行攻克。


而随着越来越多的“普通3D打印企业”已可以承接商业航天制造服务,又该如何保证此类复杂结构的最终尺寸呢?是增加支撑来防止变形吗?

笔者注意到,漫格科技提出了一套“预打印件+扫描+变形分析+几何补偿“的方案。

基于VoxelDance Engineering(VDE)软件仿真补偿后的首次打印,就达到了用户预期要求,成功将S弯管整体打印变形量,由局部接近±0.5mm,降低至0.1mm以内。

与添加支撑相比,该方案更适合此类部件的多件、中小批量以及大批量交付。单零件的后处理时间能够节省了小时,涉及成本约7000元。

复杂曲率下的变形挑战

该S弯管的外形尺寸为82×122×264mm,空间曲率在较大的高度范围内连续变化,而且壁厚薄,这就导致零件的刚性整体偏低。在打印过程中极易出现热应力变形,难以保证制造精度。

实际打印的结果也确实如此,对首次打印的零件进行三维扫描后发现,弯管出现明显的几何变形,局部尺寸偏差达到了0.5mm。而且,管路的变形还不是单方向偏移,零件在不同区域同时出现了正向和负向的尺寸偏差,管口与曲率变化剧烈的位置变形最明显。


目前金属3D打印的应用正在趋近于免支撑和少支撑,以此能够大量减少后处理工作和相关支出。但这实际上是建立在保证制造质量和精度之上的。

就S弯管来说,内部贯通的流道既不方便添加支撑,后续也难以去除,进行几何补偿对高精度3D打印来说将是更好的解决方案。

VDE扫描变形补偿

工程师基于扫描得到的实际偏差数据,开始采用漫格仿真软件VoxelDance Engineering(VDE)对弯管进行变形补偿。

经过补偿的模型在打印前看起来已经发生了一定程度的预变形,但在实际制造过程中,这部分预设偏差会与打印产生的变形相互抵消,使最终零件更加接近目标几何结构。


这样一来,真实制造数据不再只是用于打印后的质量检测,而是直接参与下一轮制造决策。

采用补偿模型完成打印后,再次通过三维扫描验证零件尺寸。结果显示,弯管整体打印变形量控制在0.1mm以内,补偿后的首次打印即达到了预期效果。


补偿前后扫描变形偏差

更高精度,更低制造成本

精度改善只是结果的一部分。由于变形补偿承担了部分尺寸控制任务,该方案避免了常规的加支撑来防止变形操作,进而避免了后续处理工作,同时减少了材料浪费和其他支出。

对于航空航天薄壁管路而言,零支撑或少支撑往往是制造目标,但由此带来的变形控制问题却不能回避。与其通过增加支撑限制变形,不如在打印前理解变形、提前补偿变形。

VDE将打印后的扫描结果转化为下一次制造的输入,通过变形分析与反向补偿,让复杂薄壁结构在减少支撑和后处理的同时,获得更可控的最终尺寸。

本案例最终将整体变形量控制在0.1mm以内,节省约6小时的后处理时间和7000元综合成本,并在补偿后首次打印就达到了预期要求。

注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
中国面临两大战略缺口:一个是“台湾”问题,另一个曾动用300万大军才勉强堵住的致命防线

中国面临两大战略缺口:一个是“台湾”问题,另一个曾动用300万大军才勉强堵住的致命防线

林杰论事
2026-10-18 15:37:07
泪目!赵家驹妈妈亲口承认,物资中有裹尸布,她连现场都没敢去

泪目!赵家驹妈妈亲口承认,物资中有裹尸布,她连现场都没敢去

懵面女汉
2026-09-18 18:07:23
A股:没必要等突破3800点了,明天,股市或将迎来关键拐点

A股:没必要等突破3800点了,明天,股市或将迎来关键拐点

财经大拿
2026-10-21 06:40:23
大风说 | 南京一留俄学生披旭日旗还被扒出更多“精日”行为 历史不能遗忘 民族情感不容践踏

大风说 | 南京一留俄学生披旭日旗还被扒出更多“精日”行为 历史不能遗忘 民族情感不容践踏

大风新闻
2026-10-20 15:01:05
布伦森21+5!尼克斯开门黑,看数据:你就是头号罪人!

布伦森21+5!尼克斯开门黑,看数据:你就是头号罪人!

运筹帷幄的篮球
2026-10-21 08:43:49
抗癌博主黄大青去世!40万换肝撑三年,一个月后本该过36岁生日

抗癌博主黄大青去世!40万换肝撑三年,一个月后本该过36岁生日

春日在捕月
2026-10-20 13:45:46
日本学者研究发现:一旦中日真开战,中国根本不是只算眼前这一仗

日本学者研究发现:一旦中日真开战,中国根本不是只算眼前这一仗

玲儿爱唱歌
2026-10-20 12:36:09
养老金月入过万群体的心声:年轻人不生娃,不交社保,自私自利,还拖垮了社会养老体系

养老金月入过万群体的心声:年轻人不生娃,不交社保,自私自利,还拖垮了社会养老体系

舒山有鹿
2026-08-09 11:56:27
参与伊朗-美国谈判的外交官就谈判发表评论:有关“伊朗与美国即将达成协议”的报道有误,国际油价短线拉升收窄跌幅

参与伊朗-美国谈判的外交官就谈判发表评论:有关“伊朗与美国即将达成协议”的报道有误,国际油价短线拉升收窄跌幅

每日经济新闻
2026-10-21 02:52:36
多名演员发文抵制,业内人士:很悲哀,收入猛降八成,几乎成“免费劳动力”

多名演员发文抵制,业内人士:很悲哀,收入猛降八成,几乎成“免费劳动力”

上海约饭局
2026-07-05 15:23:20
泰国旅游部长回应中国使馆旅行警告:正常来泰旅游应是安全的

泰国旅游部长回应中国使馆旅行警告:正常来泰旅游应是安全的

曼谷陈大叔
2026-10-20 15:58:09
主教练亲口承认:杨瀚森无法进入球队轮换,除非罗威缺阵!

主教练亲口承认:杨瀚森无法进入球队轮换,除非罗威缺阵!

爱体育
2026-10-20 23:47:33
挖到第一桶金?松下全固态电池将量产

挖到第一桶金?松下全固态电池将量产

环球零碳
2026-10-19 22:10:58
回购注销百强榜,000333,第一名!长线大牛股隐藏其中(附名单)

回购注销百强榜,000333,第一名!长线大牛股隐藏其中(附名单)

数据宝
2026-10-20 20:41:30
全球科研人员工作满意度调查:中国科研人员对科研工作最不满意

全球科研人员工作满意度调查:中国科研人员对科研工作最不满意

必记本
2026-10-20 19:29:51
詹姆斯首秀挣扎!五巨头狂轰83分36板25助,76人开门红,一战看清3大球星

詹姆斯首秀挣扎!五巨头狂轰83分36板25助,76人开门红,一战看清3大球星

老侃侃球
2026-10-21 10:11:37
AI的第一颗雷,差不多快炸了

AI的第一颗雷,差不多快炸了

起点财经
2026-10-20 16:11:40
欧冠历史首次,巴萨派出四名未满20岁的球员首发对阵卫冕冠军

欧冠历史首次,巴萨派出四名未满20岁的球员首发对阵卫冕冠军

懂球帝
2026-10-21 03:44:09
“摸奶子”再惹争议,OPPO的流量反噬开始了

“摸奶子”再惹争议,OPPO的流量反噬开始了

品牌头版
2026-05-13 10:18:15
他刚入行就被30个剧组拒绝,得了焦虑症待业在家1年,如今爆红了

他刚入行就被30个剧组拒绝,得了焦虑症待业在家1年,如今爆红了

追影客栈
2026-10-18 16:58:34
2026-10-21 10:43:00
3D打印技术参考 incentive-icons
3D打印技术参考
专业研发,谱写3D打印篇章。
3269文章数 1099关注度
往期回顾 全部

科技要闻

马斯克确认SpaceX与特斯拉讨论合并

头条要闻

高速电子屏提示"应急道可用"司机借用却被罚 两省回应

头条要闻

高速电子屏提示"应急道可用"司机借用却被罚 两省回应

体育要闻

巴拉克:天生亚军与漫长极夜

娱乐要闻

刘恺威官宣女友,和杨幂一个天一个地

财经要闻

日赚近5亿的长鑫,股价却跌掉了15000亿

汽车要闻

黑科技一次看全 2026奇瑞全球创新大会干货汇总

态度原创

房产
本地
游戏
公开课
军事航空

房产要闻

488亩,两大豪宅级项目爆出!清水湾,要杀回来了!

本地新闻

一场垂直登高赛跑出了"山城"的真正内核

《英雄联盟》K/DA新皮肤公布!皮肤分池抽取

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

特朗普狠批泽连斯基"不想结束战争" 泽连斯基强硬回怼

无障碍浏览 进入关怀版