成功进行金属FFF 3D打印，这些条件必须具备！

aau讯（编辑 吴昕烜）随着金属3D打印技术的不断发展，每个从事3D打印的人都在谈论。那么，使用金属丝进行3D打印的优点是什么？它是如何工作的呢？请看下面：

使用标准的熔融长丝制造（FFF）进行金属3D打印可提供新的可能性，并带来诸多好处。首先，金属丝可以在所有常见的FFF 3D打印机上打印-它是增材制造中最简单且相对便宜的技术之一。此外，FFF具有独特的设置，可实现空心结构和轻巧的设计。金属FFF将这些优势转移到金属领域。最重要的是，用户可以受益于金属材料带来的传统优势，例如耐腐蚀性和出色的强度。因此，可以肯定地说，金属3D打印近年来取得了巨大的飞跃，并且现在比以往任何时候都更易于访问和扩展。虚拟仿真工具的快速分析功能和最新一代的耗材将加快释放金属FFF 3D打印的全部潜力。

基于此，来自BASF的Forward AM的专家将讲解这项令人兴奋的技术以及使其发挥作用所需的条件！

什么是金属丝？

首先，必须知道金属丝材料结合了金属粉末和粘结剂才能打印出所需的几何形状。打印完成后，采用催化脱脂和烧结工艺去除粘合剂并造出最终的全金属零件。催化脱脂技术是巴斯夫开发和引进的，目前已成为行业标准。

金属丝3D打印过程

在催化脱脂过程中，应去除粘合剂，以进行最终烧结。这会导致打印部件的稳定性和结构完整性的损失。根据其单独的几何形状和功能，脱脂过程的结果（“棕色部分”）可能非常脆弱，缺乏稳定性，不适合该过程的零件在自重下会变形甚至破损。

可以采取什么措施来避免不稳定？

3D打印组件的设计和打印方向在成功进行脱脂和烧结过程中起着至关重要的作用。如果重力使拉伸应力和压缩应力超过某个极限，则组件将无法再保持其形状。

Forward AM的技术专家介绍了各种不同的模拟，这些模拟能够充分解释金属3D打印所面临的情况（来源：Forward AM）

为了降低破损的风险，Forward AM的虚拟工程团队建议在打印之前执行脱脂稳定性模拟。这样可以估算内部应力，以评估脱脂过程中零件的结构完整性，并且可以直观地表明哪些结构特征处于危险之中。借助Forward AM的《脱脂稳定性模拟指南》，可以快速轻松地确定哪些设计可能不是金属丝打印的最佳选择。

分析脱脂过程中的内部应力

分析脱脂过程中的内部应力。红色和蓝色区域显示组件在排脂过程中将承受的临界拉伸应力和压缩应力（来源：Forward AM）。

除了检查组件的特征是否存在潜在的临界应力外，在脱脂过程中为其选择最稳定的方向也很重要。正确调整组件的方向可以显著减少内部应力，提高其生存能力并消除重新设计的需要。特别是对于利用当今金属丝打印所带来的日益增加的结构复杂性的组件而言，对于新用户而言，哪些功能可能至关重要。虚拟方向仿真可以确定最佳的排脂方向，从而为打印的组件提供最佳的结果。

脱脂完成后，进行烧结以生产完整的金属组件。在烧结过程中，打印零件会发生各向异性收缩。此外，特定的几何特征可能会导致最终打印零件翘曲。通过虚拟烧结仿真，可以准确预测收缩和翘曲的影响，从而最大程度地减少试错环节的时间成本和金钱成本。优化程序确定正确的预变形和预缩放的“绿色零件”几何形状，以产生预精加工的最终零件。

在相应的仿真模拟的支持下，金属FFF可以轻松、经济且成功地生产金属零件！

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