增材制造工藝作為近年來制造行業的頂流，一直備受各行業關注。除了率先大范圍展開增材制造應用的航空行業，在汽車、電子乃至醫療行業也都有了不俗的進展。深諳增材制造工藝的學者都直言：使用3D打印簡單，但應用好比較難。那是因為這其中確實包含多學科的知識、技術，需要逐一擊破。要想打印好一個零件，需要多項關鍵技術的夾持，其中很重要的一點就是支撐結構。而支撐結構可研究的點又有很多，最常見的就是支撐結構的類型，其次是支撐的疏密、支撐的材料、支撐的打印參數等。支撐結構的合適與否將會直接決定打印的成敗，優良的支撐結構不僅可以協助零部件成功打印，也可以做到在無論是在支撐去除上還是成本控制上都非常友好。

在設計金屬支撐結構時需要達到的要求有很多。一方面，它們需要抵消金屬粉床熔融工藝中產生的應力，保證與零件的友好連接避免分離，達到充分固定住零件的作用；另一方面，它們需要傳導打印過程中產生的熱量，防止粉末過度熔融造成表面質量不佳，減少單層熱量聚集和熱應力的產生；此外也需要考慮其去除難易程度、耗費成本等問題。簡而言之，要設計增材制造所需的優質支撐結構，需要在保證將零件固定到位并抵消應力的情況下，將合適的支撐結構置于適當的位置，然后考慮如何減少支撐數量、方便快捷地進行后處理。

常見的支撐設計類型有塊支撐、體支撐、殼支撐、圓柱（棱柱）支撐、線支撐、點支撐、樹狀支撐、錐支撐、懸垂塊支撐等等。

?？怂箍礢imufact  Additive是專業的金屬增材制造工藝仿真解決方案，除了具有強大的分析求解能力、預測和解決打印問題之外，其本身也可以創建多種支撐類型。且其創建支撐的方法非常靈活，如想要選擇不同的支撐結構，只需在被選取選中相應結構類型即可。Simufact  Additive支持的支撐創建方法包含Simufact法、CADS Additive法。Simufact支持創建六棱柱支撐，如圖1所示（零件做透明處理）。通過對支撐半徑、間距等參數的設置即可一鍵式快速完成全局支撐的創建，且設計者可靈活選擇想要生成支撐的零件位置、臨界面角度等。值得一提的是對于這一類型的支撐結構，Simufact本身也可進行自動的支撐優化，軟件通過將模型的受載情況、模型結構模擬一遍之后，即可根據模型不同位置（不同結構面）、不同受載情況適當調整六棱柱支撐的半徑大小、疏密程度等，優化后的支撐結構如圖2所示。

圖1 Simufact Additive創建的支撐結構

圖2自動優化后的六棱柱支撐

CADS Additive支持創建的支撐類型非常豐富，如塊支撐、懸垂塊支撐、塊線支撐、線支撐、輪廓支撐、樹支撐、桿支撐和hcell支撐等，為支撐結構設計者提供充分的選擇性。在Simufact Additive中采用CADS Additive法創建支撐結構支持對于同一模型同時創建多種支撐，如圖3所示。圖4-圖11分別為大家展示了CADS Additive法可以創建的多種支撐結構示例。

圖3在Simufact Additive中采用CADS Additive法創建支撐的界面

圖4采用CADS Additive法創建的塊支撐

圖5采用CADS Additive法創建的懸垂塊支撐（適宜彎曲懸挑位置）

圖6采用CADS Additive法創建的塊線支撐

圖7采用CADS Additive法創建的線支撐

圖8采用CADS Additive法創建的輪廓支撐

圖9采用CADS Additive法創建的樹支撐

圖10采用CADS Additive法創建的桿支撐

圖11采用CADS Additive法創建的HCell支撐

在Simufact Additive中通過采用CADS Additive法創建支撐不僅有多樣的結構供用戶進行選擇，同時也支持多種參數進一步去設計支撐幾何結構。比如通過控制是否存在交叉定義支撐與零件之間的相交深度，如圖12所示；齒形控制模式可以自如定義接觸位置是否通過齒形相連，如圖13所示；穿孔的關閉與打開控制支撐結構本身是否存在穿孔設計，如圖14所示等等。

圖12交叉設計（設置交叉深度）

圖13齒形模型控制（左側齒形模式關閉、右側齒形模式打開）

圖14穿孔控制（左未穿、右穿）