Metāla 3D drukāšana

Nesen mēs izveidojām metāla demonstrāciju3D drukāšana, un mēs to pabeidzām ļoti veiksmīgi, tāpēc kas ir metāls3D drukāšana? Kādas ir tās priekšrocības un trūkumi?

Metāla 3D drukāšana ir piedevu ražošanas tehnoloģija, kas veido trīsdimensiju objektus, pievienojot slāņa metāla materiālu slāni. Šeit ir detalizēts ievads metāla 3D drukāšanai:

Tehniskais princips
Selektīva lāzera saķepināšana (SLS): augstas enerģijas lāzera staru izmantošana selektīvi izkausē un saķepinās metāla pulverus, sildot pulvera materiālu līdz temperatūrai, kas nedaudz zem tā kušanas temperatūras, tā, lai veidotos metalurģiskās saites starp pulvera daļiņām, tādējādi veidojot objekta slāni pa slāni. Drukāšanas procesā uz drukas platformas vispirms tiek uzlikts vienmērīgs metāla pulvera slānis, un pēc tam lāzera stars skenē pulveri atbilstoši priekšmeta šķērsgriezuma formai, lai skenētais pulveris kūst un sacietētu kopā pēc tam Drukāšanas slāņa pabeigšana, platforma nokrīt noteiktu attālumu un pēc tam izkliedē jaunu pulvera slāni, atkārtojiet iepriekš minēto procesu, līdz viss objekts ir iespiests.
Selektīva lāzera kausēšana (SLM): līdzīga SLS, bet ar lielāku lāzera enerģiju metāla pulveri var pilnībā izkausēt, lai veidotu blīvāku struktūru, lielāku blīvumu un labākas mehāniskās īpašības, kā arī iespiesto metāla detaļu stiprību un precizitāti ir augstāki, tuvu vai pat pārsniedz tradicionālās ražošanas procesa ražotās detaļas. Tas ir piemērots, lai ražotu rezerves daļas kosmosā, medicīniskajā aprīkojumā un citos laukos, kuriem nepieciešama augsta precizitāte un veiktspēja.
Elektronu staru kūsāšana (EBM): elektronu staru izmantošana kā enerģijas avots metāla pulveru izkausēšanai. Elektronu staram ir augstas enerģijas blīvuma un augsta skenēšanas ātruma īpašības, kas var ātri izkausēt metāla pulveri un uzlabot drukāšanas efektivitāti. Drukāšana vakuuma vidē var izvairīties no metāla materiālu reakcijas ar skābekli drukāšanas procesā, kas ir piemērots titāna sakausējuma, sakausējuma drukāšanai, niķeļa bāzes sakausējumam un citiem metāla materiāliem, kas ir jutīgi pret skābekļa saturu, ko bieži izmanto kosmosā, medicīniskajā aprīkojumā un citos augsts -end lauki.
Metāla materiāla ekstrūzija (ME): Materiālu ekstrūzijas ražošanas metode caur ekstrūzijas galvu, lai izspiestu metāla materiālu zīda vai pastas veidā, un vienlaikus sildīt un izārstēt, lai sasniegtu slāni pēc slāņa uzkrāšanās formēšanas. Salīdzinot ar lāzera kausēšanas tehnoloģiju, ieguldījumu izmaksas ir zemākas, elastīgākas un ērtākas, īpaši piemērotas agrīnai attīstībai biroja un rūpniecības vidē.
Kopējie materiāli
Titāna sakausējums: tai ir augstas stiprības, zema blīvuma, labas korozijas izturības un bioloģiskās savietojamības priekšrocības, ko plaši izmanto kosmosā, medicīniskajā aprīkojumā, automobiļu un citos laukos, piemēram, gaisa kuģu motora asmeņos, mākslīgos savienojumos un citās detaļās ražošanā.
Nerūsējošais tērauds: ir laba izturība pret koroziju, mehāniskās īpašības un apstrādes īpašības, kas ir salīdzinoši zemas izmaksas, ir viens no parasti izmantotajiem materiāliem metāla 3D drukāšanā, un to var izmantot, lai ražotu dažādas mehāniskās detaļas, instrumentus, medicīniskās ierīces utt.
Alumīnija sakausējums: zems blīvums, augsta stiprība, laba siltumvadītspēja, piemērota detaļu ražošanai ar lielu svara prasībām, piemēram, automobiļu motora cilindru bloks, kosmiskās struktūras detaļas utt.
Sakausējums, kas balstīts uz niķeli: ar lielisku izturību pret augstu temperatūru, izturību pret koroziju un izturību pret oksidāciju, to bieži izmanto augstas temperatūras sastāvdaļu, piemēram, gaisa kuģu dzinēju un gāzes turbīnu, ražošanā.
priekšrocība
Augsta dizaina brīvības pakāpe: spēja sasniegt sarežģītu formu un struktūru ražošanu, piemēram, režģu struktūras, topoloģiski optimizētas struktūras utt., Kas ir grūti vai neiespējami sasniegt tradicionālos ražošanas procesos, nodrošina lielāku inovācijas telpu produktu projektēšanai, un var radīt vieglākas, augstas veiktspējas detaļas.
Samaziniet detaļu skaitu: Vairākas daļas var integrēt veselumā, samazinot savienojuma un montāžas procesu starp detaļām, uzlabot ražošanas efektivitāti, samazinot izmaksas, kā arī uzlabot produkta uzticamību un stabilitāti.
Ātra prototipēšana: Tas īsā laikā var radīt produkta prototipu, paātrināt produktu attīstības ciklu, samazināt pētniecības un attīstības izmaksas un palīdzēt uzņēmumiem ātrāk ieviest produktus tirgū.
Pielāgota ražošana: Saskaņā ar klientu individuālajām vajadzībām unikālus produktus var ražot, lai tas atbilstu dažādu klientu īpašajām prasībām, piemērotiem medicīniskiem implantiem, rotaslietām un citām pielāgotām jomām.
Ierobežojums
Slikta virsmas kvalitāte: drukāto metāla detaļu virsmas raupjums ir salīdzinoši augsts, un ir nepieciešama pēcapstrāde, piemēram, slīpēšana, pulēšana, smilšu strūkla utt., Lai uzlabotu virsmas apdari, palielinot ražošanas izmaksas un laiku.
Iekšējie defekti: drukāšanas procesa laikā var būt iekšēji defekti, piemēram, poras, neizveidotas daļiņas un nepilnīga saplūšana, kas ietekmē detaļu mehāniskās īpašības, it īpaši lielas slodzes un cikliskās slodzes pielietojumā, ir jāsamazina parādīšanās iekšējo defektu, optimizējot drukāšanas procesa parametrus un izmantojot atbilstošas ​​pēcapstrādes metodes.
Materiālu ierobežojumi: Lai arī pieejamo metāla 3D drukas materiālu veidi palielinās, joprojām ir daži materiālu ierobežojumi, salīdzinot ar tradicionālajām ražošanas metodēm, un dažus augstas veiktspējas metāla materiālus ir grūtāk izdrukāt un izmaksas ir augstākas.
Izmaksu jautājumi: Metāla 3D drukas iekārtu un materiālu izmaksas ir salīdzinoši augstas, un drukas ātrums ir lēns, kas nav tik rentabls kā tradicionālie ražošanas procesi liela mēroga ražošanai, un šobrīd tās galvenokārt ir piemērotas mazai partijai, pielāgotai ražošanai un apgabali ar augstu produktu veiktspēju un kvalitātes prasībām.
Tehniskā sarežģītība: Metāla 3D drukāšana ietver sarežģītus procesa parametrus un procesa kontroli, kas prasa profesionālus operatorus un tehnisko atbalstu, un tam ir nepieciešams augsts tehniskais līmenis un operatoru pieredze.
Lauks
Aerospace: Izmanto, lai ražotu aero dzinēju asmeņus, turbīnu diskus, spārnu struktūras, satelīta daļas utt., Kas var samazināt detaļu svaru, uzlabot degvielas patēriņa efektivitāti, samazināt ražošanas izmaksas un nodrošināt detaļu augsto veiktspēju un uzticamību.
Automašīna: ražot automašīnu motora cilindru bloku, transmisijas apvalku, vieglas konstrukcijas detaļas utt., Lai panāktu vieglu automašīnu dizainu, uzlabotu degvielas ekonomiju un veiktspēju.
Medicīniska: medicīnisko ierīču, mākslīgo locītavu, zobu ortotikas, implantējamu medicīnisko ierīču utt. Ražošana saskaņā ar individuālajām atšķirībām pacientiem, kas pielāgoti, uzlabo medicīnisko ierīču piemērotību un ārstēšanas efektus.
Pelējuma ražošana: ražošanas iesmidzināšanas veidnes, die liešanas veidnes utt., Saīsina pelējuma ražošanas ciklu, samaziniet izmaksas, uzlabojiet pelējuma precizitāti un sarežģītību.
Elektronika: Radiatoru, čaumalu, elektronisko iekārtu utt. Shēmu plates utt., Lai panāktu sarežģītu konstrukciju integrētu ražošanu, uzlabotu elektronisko iekārtu veiktspēju un siltuma izkliedes efektu.
Juvelierizstrādājumi: Saskaņā ar dizainera radošuma un klientu vajadzībām var ražot dažādas unikālas rotas, lai uzlabotu ražošanas efektivitāti un produktu personalizāciju.