让FDM 3D打印强度提升2倍的切片软件ADDCAAM

南极熊导读：虽然FDM技术在制造复杂形状和耐热部件方面已经显著改变了航空航天和汽车等行业的生产方式，但在部件性能，特别是在强度和孔隙率方面，仍然存在一些局限性。

△ADDCAAM通过将传统的切片文件转换为互锁填充结构，生产的部件比传统3D打印方法的强度高出70%。这项技术有可能改变依赖坚固耐用部件的行业，例如航空航天和汽车制造业

2024年6月17日，南极熊获悉，美国金属3D打印服务提供商ADDMAN与丹麦切片软件公司Create It REAL宣称，为了应对FDM技术在部件强度和孔隙率方面的局限性，它们合作开发了一种名为ADDCAAM的创新软件解决方案。这个软件通过优化FDM 3D打印过程，降低了零件的孔隙率，并提高了其耐久性。

△ADDMAN采用“CAAM”（计算机辅助增材制造）方法，用于制造更坚固的聚合物和金属零件

ADDCAAM如何工作

ADDCAAM概念源于ADDMAN客户面临的一个共同问题：3D打印聚合物部件中X/Y平面的弱点。为了解决这个问题，ADDMAN致力于开发一种不同于标准切片机的构建准备工具。传统的切片技术依赖于标准切片机，而ADDCAAM则开发了InterFill 3D（一种交错填充方法）和非共面分层技术。但 "非共面"究竟是什么意思，这种技术又有哪些优势呢？

增材制造中的非共面分层指的是一种技术，在这种技术中，各层并非平整且平行于构建平台。相反，各层可以以不同的角度或曲线相对放置，从而实现更复杂、结构更优化的几何形状。

根据ADDMAN公司的说法，这种方法通过优化层的位置来增强零件的机械性能，从而减少传统增材制造中常见的各向异性。非共面分层通过在整个部件上创建均匀的属性来缓解这一问题。这种技术还能使表面更光滑，细节更精细，因为各层更符合工件的轮廓。这种材料的战略性放置优化了材料的使用，扩大了设计自由度。

非共面分层可实现更复杂、更高性能的快速成型制造，生产出比行业标准更坚固、孔隙率更低的零件。通过ADDCAAM改善的孔隙率解决了切片零件密封性差和空洞的问题，彻底改变了传统的FDM应用。这种改进有利于制造水密容器，减少管道中的空气损失，提高气动和低压液压应用的功能。此外，它还能在射频应用中实现更可预测的介电性能。增强的材料性能进一步提高了FDM零件的多功能性，使其更具各向同性，提高了强度重量比，减轻了重量，从而提高了燃油效率。

△在ADDCAAM的帮助下，低压管道现在可以由聚合物材料而非金属制成

为航空航天工业提供孔隙率更低、强度更高的部件

为了说明这一点，ADMAN重点介绍了它们的创新软件如何推动创新，以及如何应对航空航天业在设计和制造方面的挑战。在飞机上，管道对于输送和分配空气或流体至关重要，通常用于发动机或冷却系统。这些管道可由各种材料制成，包括铝、钛和复合材料，其设计对飞机的正常运行至关重要。

△ADDCAAM工具路径的串珠构建序列

高压空气管道或排气管通常采用金属材料，而低压管道则可采用聚合物材料。通过FDM、SLA和MJF等3D打印技术，可以生产出具有传统方法无法实现的复杂、轻质和高强度结构的聚合物管道。然而，3D打印部件中过多的孔隙率带来了巨大的挑战，因为飞机导管中即使是微小的泄漏也会对性能和安全造成不利影响。

ADDMAN公司利用ADDCAAM软件和方法，大幅降低了FDM 3D打印管道原型的孔隙率，与其它增材制造技术相比，为客户降低了15%的成本。除了节约成本外，FDM零件的强度提高了70%，孔隙率降低了100倍，从而提高了性能和耐用性。