【CPP114】訊：在金屬3D打印領域，以粘結劑噴射和材料擠出工藝為代表的間接金屬3D打印技術獲得了業(yè)界的關注。這兩種間接金屬3D打印工藝都是首先打印出金屬零件生胚，然后再經(jīng)過脫脂燒結過程制造成金屬零件。間接3D打印與粉末床直接金屬3D打印工藝的區(qū)別在于，3D打印過程中不存在高溫處理，熱過程被轉(zhuǎn)移到了燒結步驟，在燒結過程中如何控制熱梯度和應力導致的部件翹曲和損壞仍是間接金屬3D打印技術存在的挑戰(zhàn)之一。

  2016年Markforged 公司推出了基于材料擠出工藝的金屬3D打印設備，不過這項技術用于打印金屬絲材的時候有一個業(yè)界公認的痛點那就是變形與收縮的控制挑戰(zhàn)。Markforged 針對這一痛點進行了研發(fā)投入。根據(jù)3D科學谷的市場觀察，Markforged 在年底前將要推出的人工智能軟件-Blacksmith，是該公司在變形與收縮的控制領域所取得的新成果。本期，3D科學谷就與谷友共同了解一下這款軟件所起到的作用。

  “Blacksmith”軟件試圖通過將其打印機連接到計量設備（此處用來掃描12毫米扳手）來了解和糾正在燒結過程中經(jīng)常發(fā)生的零件幾何形狀變化。

  由算法驅(qū)動復雜迭代過程

  糾正燒結中發(fā)生的幾何形狀變化

  Markforged 的“Blacksmith”軟件為自適應制造的人工智能驅(qū)動軟件解決方案，該過程需要適應影響零件的設計、打印和后處理每個步驟中存在的多個變量，這些變量都會影響3D打印。

  “Blacksmith”軟件通過將Markforged的3D打印機連接到計量設備（如上圖，掃描的是12毫米的扳手）來了解和糾正在燒結過程中經(jīng)常發(fā)生的零件幾何形狀變化。

  當3D掃描將數(shù)據(jù)點映射到零件的原始CAD或STL文件時，兩者之間的偏差通常需要返回到原始文件進行調(diào)整。如果這項工作由人工來完成，則是一項耗時且不精確的方式。而“Blacksmith”軟件的方式是在人工智能算法、設計工具和3D掃描數(shù)據(jù)之間建立循環(huán)，隨著時間和打印量的增加，將增強公司整個打印機的基礎能力。也就是說，憑借人工智能強大的學習能力，當同樣的零件或類似幾何形狀的零件被打印上百次后，一次打印就成功的可能性會更高。

  當3D打印設備出現(xiàn)偏差或者整個過程中出現(xiàn)變量，系統(tǒng)可以發(fā)出警告或?qū)崟r進行自我糾正。Markforged 3D打印機使用連接到每臺機器的打印頭的激光掃描儀來同時創(chuàng)建和檢查零件，然后將數(shù)據(jù)反饋到云中。隨著越來越多的計算機將反饋共享到云中，這些數(shù)據(jù)將使自校正功能變得更快更準。

  軟件中使用了預失真幾何的算法，考慮了預期的變形并抵消了變形，以產(chǎn)生預期的零件。