腕表制造商Uniform Wares 推出了一款帶有金屬3D打印表鏈的腕表，表鏈是由鈦合金粉末材料制造的，包含一個獨特的表扣。表鏈的設(shè)計利用了粉末床激光熔融這一3D打印技術(shù)制造復雜性結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢，由4,000多個鏈環(huán)組成，這些鏈環(huán)相互連接，形成堅固輕巧的結(jié)構(gòu)。

復雜設(shè)計使表鏈保持足夠柔韌性

      與傳統(tǒng)的網(wǎng)狀帶不同，金屬3D打印表鏈中每個鏈節(jié)是不對稱的，表鏈的每一側(cè)都具有不同的彎曲半徑，佩戴起來更加輕松，同時表鏈能夠能夠保持足夠的柔韌性。表鏈還采用了一種新型的方向扣設(shè)計，其微型“牙齒”被整合到表扣內(nèi)部，與表鏈本身的編織相互聯(lián)系。3D科學谷了解到這種設(shè)計方式只能通過金屬3D打印技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)，傳統(tǒng)方法在制造此類結(jié)構(gòu)時需要用到焊接。

     表鏈是由Uniform Wares 和增材制造設(shè)計企業(yè)Betatype 合作進行的，制造設(shè)備為雷尼紹AM250 粉末床激光熔融設(shè)備。Betatype 在設(shè)計和制造時采用的思路是使用盡可能少的材料實現(xiàn)表鏈的功能，經(jīng)過手工整理后，最后的表帶非常堅固，但是重量比傳統(tǒng)制造的米蘭網(wǎng)眼表鏈輕得多，重量只有10.5克（0.37盎司）。

Review

     粉末床熔融3D打印技術(shù)為設(shè)計提供了自由度， 有了這種自由，產(chǎn)品性能的潛力就超出了我們之前所知的水平。不過，通過3D打印技術(shù)去進行產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新并非易事，這需要企業(yè)培養(yǎng)增材制造設(shè)計思維，培養(yǎng)基于3D打印技術(shù)的創(chuàng)造能力。雖然相比已經(jīng)得到大規(guī)模應(yīng)用的傳統(tǒng)制造技術(shù)來說3D打印并不成熟，但是這一技術(shù)已具備生產(chǎn)零部件的能力。應(yīng)用3D打印技術(shù)進行生產(chǎn)，很重要的第一步是理解3D打印是不是適合目標產(chǎn)品和要求的技術(shù)，通過3D打印制造的產(chǎn)品是否在其整個生命周期內(nèi)具有附加值。

      Betatype 此前與航空航天、汽車等多個制造領(lǐng)域的企業(yè)用戶共同開發(fā)了一些工業(yè)應(yīng)用案例，他們利用粉末床激光熔融設(shè)備制造功能集成、點陣輕量化等尤其適合通過3D打印技術(shù)進行制造的結(jié)構(gòu)。

     比如說在航空航天領(lǐng)域，賽峰曾開發(fā)了3D打印電機外殼，電機外殼的設(shè)計得到優(yōu)化，具有更高的強度和更高的剛度。賽峰這款3D打印發(fā)電機外殼，從過去由幾個復雜加工零件組成的部件轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€功能集成的部件，因此整體零件數(shù)量和制造時間得以減少。3D打印電機外殼設(shè)計時應(yīng)用了Betatype的Engine-Platform軟件，將激光掃描路徑和曝光設(shè)置控制到夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計的每個元素。

      汽車零部件制造企業(yè)與Betatype 探索通過粉末床熔融技術(shù)進行汽車LED 大燈散熱器量產(chǎn)的可行性。這款3D打印散熱器的采用了功能集成化設(shè)計，并設(shè)計了內(nèi)置支撐功能，完成后的打印件通過手工的方式即可從基板中分離。Betatype 通過智能化的設(shè)計技術(shù)減少熱應(yīng)力，將熱變形最小化，在一次打印中同時生產(chǎn)的多個散熱器以堆疊的方式進行擺放，從而實現(xiàn)生產(chǎn)量的最大化。

       Betatype 還針對粉末床激光熔融技術(shù)開發(fā)了激光路徑生成技術(shù)，以降低模型的復雜性并簡化設(shè)計過程。以薄壁結(jié)構(gòu)這種復雜的設(shè)計特征為例， Betatype利用其技術(shù)可以更經(jīng)濟快速的制造復雜薄壁結(jié)構(gòu)。上圖為Betatype在雷尼紹 AM250設(shè)備中制造的復合氣體歧管，該零件具有250um 的壁厚，打印材料為5級鈦合金。