Niedawno pokazaliśmy metaluDrukowanie 3D, i ukończyliśmy to bardzo skutecznie, więc co to jest metalDrukowanie 3D? Jakie są jego zalety i wady?
Metal 3D Printing to addytywna technologia produkcyjna, która buduje trójwymiarowe obiekty poprzez dodanie warstwy materiałów według warstwy. Oto szczegółowe wprowadzenie do metalowego druku 3D:
Zasada techniczna
Selektywne spiekanie laserowe (SLS): Zastosowanie wiązek laserowych o wysokiej energii do selektywnego stopienia i spieknięcia metalowych proszków, ogrzewając materiał proszkowy do temperatury nieco poniżej jego temperatury topnienia, tak że tworzenie się wiązań metalurgicznych między cząstkami proszku, w ten sposób budując warstwę obiektu warstwy obiektowej według warstwy. W procesie drukowania najpierw na platformie drukowanej leżą jednolitą warstwę metalu proszku, a następnie wiązka laserowa skanuje proszek zgodnie z kształtem przekroju obiektu, tak że zeskanowany proszek topi się i zestala się, po tym Zakończenie warstwy drukowania platforma upuszcza określoną odległość, a następnie rozłoży nową warstwę proszku, powtarzaj powyższy proces, aż cały obiekt zostanie wydrukowany.
Selektywne topienie laserowe (SLM): Podobnie do SLS, ale przy wyższej energii laserowej proszek metalowy można całkowicie stopić, tworząc gęstszą strukturę, można uzyskać większą gęstość i lepsze właściwości mechaniczne oraz wytrzymałość i dokładność drukowanych części metalowych są wyższe, blisko lub nawet przekraczające części wytwarzane przez tradycyjny proces produkcyjny. Jest odpowiedni do produkcji części w lotniu, sprzętu medycznego i innych dziedzin wymagających wysokiej precyzji i wydajności.
Topienie wiązki elektronów (EBM): Zastosowanie wiązek elektronów jako źródła energii do stopienia proszków metalowych. Belka elektronowa ma charakterystykę wysokiej gęstości energii i wysokiej prędkości skanowania, co może szybko stopić metalowy proszek i poprawić wydajność drukowania. Drukowanie w środowisku próżniowym może uniknąć reakcji materiałów metalowych z tlenem podczas procesu drukowania, który jest odpowiedni do drukowania stopu tytanowego, stopu niklu i innych materiałów metali wrażliwy -nd pola.
Wyciągnięcie materiału metalu (ME): metoda produkcyjna oparta na wytłaczaniu materiału, poprzez głowę wytłaczającą, aby wyciągnąć materiał metalu w postaci jedwabiu lub wklejania, a jednocześnie do ogrzewania i wyleczenia, aby osiągnąć warstwę przez formowanie akumulacji warstwy. W porównaniu z technologią topnienia laserowego koszt inwestycji jest niższy, bardziej elastyczny i wygodny, szczególnie odpowiedni do wczesnego rozwoju środowiska biurowego i środowiska przemysłowego.
Wspólne materiały
Stop tytanowy: ma zalety o wysokiej wytrzymałości, niskiej gęstości, dobrej odporności na korozję i biokompatybilności, szeroko stosowanej w branży lotniczej, urządzeniach medycznych, motoryzacyjnych i innych dziedzinach, takich jak łopatki silnika samolotu, sztuczne stawy i inne produkcję części.
Stal nierdzewna: ma dobrą odporność na korozję, właściwości mechaniczne i właściwości przetwarzania, stosunkowo niski koszt, jest jednym z powszechnie używanych materiałów w drukowaniu metalowym 3D, może być używany do produkcji różnych części mechanicznych, narzędzi, urządzeń medycznych i tak dalej.
Stop aluminium: niska gęstość, wysoka wytrzymałość, dobra przewodność cieplna, odpowiednia do produkcji części o wysokiej masie, takich jak blok cylindra silnika samochodowego, części konstrukcyjne lotnicze itp.
Stop na bazie niklu: Przy doskonałej wytrzymałości wysokiej temperatury, odporności na korozję i oporność na utlenianie jest często stosowany w produkcji komponentów o wysokiej temperaturze, takich jak silniki samolotowe i turbiny gazowe.
korzyść
Wysoki stopień swobody projektowania: Zdolność do osiągnięcia produkcji złożonych kształtów i struktur, takich jak struktury sieci, struktury zoptymalizowane topologicznie itp., Które są trudne lub niemożliwe do osiągnięcia w tradycyjnych procesach produkcyjnych, zapewnia większą przestrzeń innowacyjną do projektowania produktu, i może wytwarzać lżejsze, wysokowydajne części.
Zmniejsz liczbę części: Wiele części można zintegrować z całością, zmniejszając proces połączenia i montażu między częściami, poprawić wydajność produkcji, zmniejszyć koszty, ale także poprawić niezawodność i stabilność produktu.
Szybkie prototypowanie: może w krótkim czasie wytworzyć prototyp produktu, przyspieszyć cykl rozwoju produktu, zmniejszyć koszty badań i rozwoju oraz pomóc przedsiębiorstwom szybciej wprowadzać produkty.
Produkcja niestandardowa: Według indywidualnych potrzeb klientów można wytwarzać unikalne produkty w celu spełnienia specjalnych wymagań różnych klientów, odpowiednie dla implantów medycznych, biżuterii i innych spersonalizowanych dziedzin.
Ograniczenie
Słaba jakość powierzchni: Chropowatość powierzchni drukowanych części metalowych jest stosunkowo wysoka, a wymagana jest po leczeniu, taka jak szlifowanie, polerowanie, piaskownica itp., Aby poprawić wykończenie powierzchni, zwiększając koszty produkcji i czas.
Wady wewnętrzne: Mogą występować wady wewnętrzne, takie jak pory, niekompletne cząstki i niepełna fuzja podczas procesu drukowania, które wpływają na właściwości mechaniczne części, szczególnie w stosowaniu wysokiego obciążenia i obciążenia cyklicznego, konieczne jest zmniejszenie występowania występowania wad wewnętrznych poprzez optymalizowanie parametrów procesu drukowania i przyjęcie odpowiednich metod przetwarzania po przetwarzaniu.
Ograniczenia materiału: Chociaż rodzaje dostępnych materiałów drukowanych 3D są rosną, nadal istnieją pewne ograniczenia materiałowe w porównaniu z tradycyjnymi metodami produkcyjnymi, a niektóre wysokowydajne materiały metalowe są trudniejsze do wydrukowania, a koszt jest wyższy.
Problemy z kosztami: Koszt metalowego wyposażenia i materiałów do drukowania 3D jest stosunkowo wysoki, a prędkość drukowania jest powolna, co nie jest tak opłacalne jak tradycyjne procesy produkcyjne do produkcji na dużą skalę i obecnie nadaje się głównie do małej partii, dostosowanej produkcji oraz obszary o wysokiej wydajności produktu i wymagań jakościowych.
Złożoność techniczna: Drukowanie metalowe 3D obejmuje złożone parametry procesu i kontrolę procesu, co wymaga profesjonalnych operatorów i wsparcia technicznego oraz wymaga wysokiego poziomu technicznego i doświadczenia operatorów.
Pole aplikacji
Aerospace: Służy do produkcji ostrzy aero-silników, dysków turbinowych, struktur skrzydeł, części satelitarnych itp., Które mogą zmniejszyć wagę części, poprawić oszczędność paliwa, zmniejszyć koszty produkcji oraz zapewnić wysoką wydajność i niezawodność części.
Automobile: Blok cylindrów silnika samochodowego, skorupa skrzyni biegów, lekkie części konstrukcyjne itp., Aby osiągnąć lekki projekt samochodów, poprawić oszczędność paliwa i wydajność.
Medical: Produkcja urządzeń medycznych, sztucznych stawów, ortezy dentystycznej, wszczepialnych urządzeń medycznych itp., Według indywidualnych różnic pacjentów spersonalizowanych produkcji, poprawia przydatność urządzeń medycznych i efektów leczenia.
Produkcja pleśni: formowanie wtryskowe, formy odlewające matryce itp., Skróć cykl produkcji pleśni, zmniejsz koszty, poprawiaj dokładność i złożoność formy.
Elektronika: produkcja grzejników, skorup, płyt obwodowych sprzętu elektronicznego itp., Aby osiągnąć zintegrowaną produkcję złożonych struktur, poprawić efekt wydajności i rozpraszania ciepła sprzętu elektronicznego.
Biżuteria: Zgodnie z kreatywnością projektanta i potrzeb klientów można wyprodukować różnorodne unikalne biżuterię w celu poprawy wydajności produkcji i personalizacji produktu.
Czas po: 22-2024