今年6月，斯棱曼激光（SLM Solutions）正式發布了全新的金屬增材制造無支撐技術——Free Float。該技術的出現為設計開啟了全新的自由度，在節省成本的同時進一步推進了工業級批量化生產的進程。這是繼NXG XII 600后，SLM Solutions在金屬增材制造領域實現的又一顛覆性突破。

通過采用SLM Solutions的Free Float，用戶可以在金屬3D打印過程中減少對支撐結構的需求、構建時間和粉末使用量。同時，Free Float還可以有效提高零件質量，為更多零件開辟空間，并為用戶提供更多的設計自由度。

■圖片來源：SLM Solutions

在3D打印過程中，支撐結構發揮著重要作用。它們不僅可以支撐懸垂的部件還有助于防止變形，吸收和分散多余的熱量。然而，支撐機構也會限制設計自由度、增加構建時間、增加材料消耗，并且需要額外后處理進行移除。

Free Float是SLM Solutions研發的全新的軟件程序，旨在減少金屬3D打印過程中對支撐結構的需求，并提供一系列好處。Free Float技術的核心不僅僅是減少成型所需的支撐結構，在縮短打印時間、減少粉末使用量以及減少后處理工作量的同時，還可以直接成型部分懸垂結構、低角度幾何結構、更尖銳的零部件邊緣以及更大直徑的內流道結構。

■圖片來源：SLM Solutions

這些突破進一步優化了打印的表面質量以及下表面粗糙度和孔隙率，同時還消除了支撐結構所占用的成型空間，從而讓我們在零件擺放方式上有了更多選擇，進一步解放設備的生產力。

Free Float起始于2017年公司的一個研究項目。該項目內容是使用矢量技術通過在構建過程中調整激光功率和其他設置來建立熱管理，在遠程幾何形狀上實現10度的無支撐懸垂和5度的短距離幾何。

通過研究證明，這項技術可以減少3D打印的構建時間和粉末使用量，為更多零件開辟空間，提供更多的設計自由度。它還可以在薄壁和尖銳幾何形狀中創建更穩定的熔池，從而提高零件質量。

■圖片來源：SLM Solutions

Free Float是怎樣實現的？

用戶將“SLM”文件上傳到程序中，然后從三種配置文件中選擇其中一種應用零件的特定區域：

低：零件質量略有改善（更光滑的表面、沒有過度熔化、孔隙率更低），減少了非臨界角度部分的一些必要支撐。

中等：更好的表面光潔度、減少支撐的增加以及零件質量的中等改進。

高：最大可能減少支撐，并改善表面光潔度和整體零件質量。

SLM Solutions表示，配置文件的設置旨在幫助用戶易于使用。用戶可以根據實際情況調整任何參數。

雖然最初的研究是使用鋼完成的，但SLM Solutions看到了這項技術在航空航天和能源標記中的最大潛力，并相應地將材料研發重點轉移到了鈦和鉻鎳鐵合金上。目前，Free Float工藝平臺上僅有兩種材料可用，但公司計劃每年添加兩種新材料，將Free Float應用擴展到其他領域。

最初Free Float被限制在30μm的層厚。SLM Solutions表示，希望擴大Free Float的材料組合，并計劃在生產線上增加更多的層厚度選項。該公司還表示，基本的Free Float訂閱將向外界免費提供，旨在對公司的現有系統進行改造，包括其280生產系列、280 2.0、500、800和NXG XII 600。