CN220216739U - 一种用于金属增材制造的支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印技术，提供了一种用于金属增材制造的支撑结构，包括多件支撑单元，多件支撑单元在水平面上均匀排列；支撑单元包括呈竖直设置的支撑筒。本实用新型的用于金属增材制造的支撑结构，能够有效地对大幅面垂悬结构进行支撑，并且降低材料使用以及成形时间。

Description

一种用于金属增材制造的支撑结构

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术的技术领域，具体而言，涉及一种用于金属增材制造的支撑结构。

背景技术

增材制造技术又称3D打印技术，是快速成型技术的一种。金属增材制造从三维模型出发实现零件的直接净成形制造。相比传统的减材制造，增材制造将多维制造变成简单的由下而上的二维叠加，降低了设计与制造的复杂程度。金属增材制造技术可以实现一些传统工艺难以加工的复杂零件的制造，但在现有的大部分金属增材制造技术中，零件的垂悬结构无法直接成形，需要加以支撑结构作为成形辅助。支撑结构与零件制造一同成形，打印完成后进行支撑结构的粉末清理与支撑去除等后处理工序得到零件本体。因此在增材制造中设计合理的支撑结构，在保证零件成形质量的同时，对降低零件制造的生产成本、简化清粉工序有着积极意义。

在实际的增材制造中，通常采用的支撑为网格支撑结构，通过调整网线结构的距离和支撑上下端的齿形结构来改变网格支撑的强度。但该支撑结构体积较大，增材制造过程中耗费了大量时间和粉末材料来生成支撑，造成了粉末材料的浪费和机时成本的增加，同时网格状的封闭结构使后处理过程中的清粉工作异常困难，网格结构内的大量粉末难以清除干净。对于幅面较大的垂悬结构，网格支撑难以控制零件结构的变形，零件常常会产生垂悬面翘曲变形，支撑开裂等问题，造成零件打印失败。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于金属增材制造的支撑结构，其能够有效地对大幅面垂悬结构进行支撑，并且降低材料使用以及成形时间。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：本实用新型的用于金属增材制造的支撑结构，包括多件支撑单元，多件所述支撑单元在水平面上均匀排列；所述支撑单元包括呈竖直设置的支撑筒。

进一步地，所述支撑筒沿水平方向的截面为正六边形。

进一步地，多个所述支撑筒排列为蜂窝状结构。

进一步地，所述支撑筒的每个侧面均开设有通孔。

进一步地，所述通孔为长条形；所述通孔的长度方向平行于所述支撑筒的轴线方向。

进一步地，所述支撑筒的每个侧面沿长度方向均设有多件通孔。

进一步地，所述支撑单元还包括设于所述支撑筒端部的锥形的支撑锥。

进一步地，所述支撑锥为中空结构。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本实用新型的用于金属增材制造的支撑结构，在大幅面的垂悬结构下设置密排的支撑筒用来支撑，相较于传统的网格支撑，本申请中的筒支撑清粉更加简单高效，并且支撑的整体体积更小，能够减少成形所需要的材料和成形时间，不仅提高了生产效率，还降低了生产成本，并且比传统的网格支撑具有更好的支撑强度，可以很好地改善网格支撑控形困难的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于金属增材制造的支撑结构在使用中的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的支撑筒部分沿水平方向的剖视图。

图标：1-支撑筒，2-通孔，3-支撑锥，4-工件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

以下结合具体实施例进一步说明，如附图1-附图2所示，本实施例的用于金属增材制造的支撑结构，包括多件支撑单元，多件支撑单元在水平面上均匀排列；支撑单元包括呈竖直设置的支撑筒1。具体的，在大幅面的垂悬结构下设置密排的支撑筒1用来支撑，相较于传统的网格支撑，本申请中的筒支撑清粉更加简单高效，并且支撑的整体体积更小，能够减少成形所需要的材料和成形时间，不仅提高了生产效率，还降低了生产成本，并且比传统的网格支撑具有更好的支撑强度，可以很好地改善网格支撑控形困难的问题。

本实施例中的支撑筒1沿水平方向的截面为正六边形。多个支撑筒1排列为蜂窝状结构。具体的，从整体上分析，六边形的蜂窝状结构不仅节省材料，而且强度高。

本实施例中的支撑筒1的每个侧面均开设有通孔2。通孔2为长条形；通孔2的长度方向平行于支撑筒1的轴线方向。支撑筒1的每个侧面沿长度方向均设有多件通孔2。具体的，设置多个通孔2能够在保证整体强度足够的前提下，尽量减少材料的使用以及成形所需要的时间。

本实施例中的支撑单元还包括设于支撑筒1上端部的锥形的支撑锥3。支撑锥3为中空结构。具体的，支撑锥3的上部尖端与工件4接触，这样接触面积更小，更容易取料，此外，也可以使用传统的网状结构来代替支撑锥3。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于：将实施例1中的支撑锥3替换为传统的网状结构，其中网状结构与支撑锥所发挥的作用基本一致。

综上，本实施例的用于金属增材制造的支撑结构，在大幅面的垂悬结构下设置密排的支撑筒1用来支撑，相较于传统的网格支撑，本申请中的筒支撑清粉更加简单高效，并且支撑的整体体积更小，能够减少成形所需要的材料和成形时间，不仅提高了生产效率，还降低了生产成本，并且比传统的网格支撑具有更好的支撑强度，可以很好地改善网格支撑控形困难的问题。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于金属增材制造的支撑结构，其特征在于：包括多件支撑单元，多件所述支撑单元在水平面上均匀排列；

所述支撑单元包括呈竖直设置的支撑筒(1)；

所述支撑筒(1)沿水平方向的截面为正六边形；

多个所述支撑筒(1)排列为蜂窝状结构；

所述支撑筒(1)的每个侧面均开设有通孔(2)。

2.根据权利要求1所述的用于金属增材制造的支撑结构，其特征在于：所述通孔(2)为长条形；所述通孔(2)的长度方向平行于所述支撑筒(1)的轴线方向。

3.根据权利要求2所述的用于金属增材制造的支撑结构，其特征在于：所述支撑筒(1)的每个侧面沿长度方向均设有多件通孔(2)。

4.根据权利要求1所述的用于金属增材制造的支撑结构，其特征在于：所述支撑单元还包括设于所述支撑筒(1)端部的锥形的支撑锥(3)。

5.根据权利要求4所述的用于金属增材制造的支撑结构，其特征在于：所述支撑锥(3)为中空结构。