Metallist 3D -printimine

Hiljuti tegime metalli demonstratsiooni3D -printimine, ja me lõpetasime selle väga edukalt, nii et mis on metall3D -printimine? Millised on selle plussid ja puudused?

Metallist 3D-printimine on lisaainete tootmistehnoloogia, mis ehitab kolmemõõtmelisi esemeid, lisades metallmaterjalide kihti. Siin on metalli 3D -printimise üksikasjalik sissejuhatus:

Tehniline põhimõte
Valikuline laser paagutamine (SLS): suure energiatarbega laserkiirte kasutamine metalli pulbrite selektiivseks ja paagutamiseks, kuumutades pulbermaterjali temperatuurini pisut sulamistemperatuurist allapoole, nii et metallurgilised sidemed moodustuvad pulbriosakeste vahel, ehitades sellega objektikihi kihi järgi. Trükkimisprotsessis pannakse kõigepealt printimisplatvormile ühtlane metallipulbri kiht ja seejärel skaneerib laserkiire pulbrit vastavalt objekti ristlõike kujule, nii et skaneeritud pulber sulab ja tahkub koos, pärast pärast seda Trükikihi lõpuleviimisel langeb platvorm teatud vahemaa ja levitab seejärel uut pulbri kihti, korrake ülaltoodud protsessi, kuni kogu objekt on trükitud.
Valikulise laseri sulamine (SLM): Sarnaselt SLS -iga, kuid suurema laserienergiaga saab metallipulbrit täielikult sulada, moodustades tihedama struktuuri, suuremad tihedused ja paremad mehaanilised omadused ning trükitud metalliosade tugevus ja täpsus on kõrgemad, lähedased või isegi ületavad traditsioonilise tootmisprotsessi toodetud osad. See sobib osade tootmiseks lennunduse, meditsiiniseadmete ja muudes põldudes, mis nõuavad suurt täpsust ja jõudlust.
Elektronitala sulamine (EBM): elektronitalade kasutamine energiaallikana metallipulbrite sulatamiseks. Elektronitala on suure energiatiheduse ja suure skaneerimiskiiruse omadused, mis võivad kiiresti metallipulbrit sulatada ja printimise tõhusust parandada. Trükkimine vaakumkeskkonnas võib vältida metallmaterjalide reageerimist hapnikuga trükiprotsessi ajal, mis sobib titaanisulami printimiseks, niklipõhiseks sulamist ja muude hapnikusisalduse suhtes tundlike metallimaterjalide jaoks, mida sageli kasutatakse kosmose-, meditsiiniseadmetes ja muudes kõrgetes kõrgetes metallide sisalduse suhtes -End väljad.
Metallimaterjali väljapressimine (ME): materjali väljapressimisel põhinev tootmismeetod läbi ekstrusioonipea, et ekstraheerida metallimaterjali siidi või pasta kujul ning samal ajal kuumutada ja ravida, et saavutada kihi kihi akumuleerumise vorm. Võrreldes laseri sulamistehnoloogiaga on investeerimiskulud madalamad, paindlikumad ja mugavamad, eriti sobivad varaseks arendamiseks kontorikeskkonnas ja tööstuskeskkonnas.
Ühised materjalid
Titaansulamist: sellel on kõrge tugevuse, madala tiheduse, hea korrosioonikindluse ja biosobivuse eelised, mida kasutatakse laialdaselt kosmose-, meditsiiniseadmetes, autotööstuses ja muudes põldudes, näiteks lennukimootorite labades, kunstlikud vuugid ja muud osad.
Roostevaba teras: sellel on hea korrosioonikindlus, mehaanilised omadused ja töötlemisomadused, suhteliselt madalad kulud, on üks metalli 3D -printimise tavaliselt kasutatavaid materjale, mida saab kasutada mitmesuguste mehaaniliste osade, tööriistade, meditsiiniseadmete ja nii edasi.
Alumiiniumsulam: madal tihedus, kõrge tugevus, hea soojusjuhtivus, mis sobib suure raskusega nõuetega osade tootmiseks, näiteks automootori silindriplokk, kosmosekonstruktsiooniosad jne.
Niklipõhine sulam: suurepärase kõrge temperatuuri tugevuse, korrosioonikindluse ja oksüdatsiooniresistentsusega kasutatakse seda sageli kõrge temperatuuriga komponentide, näiteks õhusõidukite mootorite ja gaasiturbiinide tootmisel.
eelis
Kõrge disainivabadus: võime saavutada keerukate kujude ja struktuuride, näiteks võrestruktuuride, topoloogiliselt optimeeritud konstruktsioonide jms tootmise, mida traditsioonilistes tootmisprotsessides on keeruline või võimatu saavutada, pakub suuremat innovatsiooniruumi tootedisainiks, ja võib toota kergemaid, suure jõudlusega osi.
Vähendage osade arvu: mitu osa saab integreerida tervikuks, vähendades osade vahelist ühenduse ja monteerimisprotsessi, parandada tootmise tõhusust, vähendada kulusid, kuid parandades ka toote usaldusväärsust ja stabiilsust.
Kiire prototüüpimine: see võib toota toote prototüübi lühikese aja jooksul, kiirendada tootearendustsüklit, vähendada teadus- ja arenduskulusid ning aidata ettevõtetel tooteid kiiremini turule tuua.
Kohandatud tootmine: Klientide individuaalsete vajaduste kohaselt saab ainulaadseid tooteid toota, et see vastaks erinevate klientide erinõuetele, mis sobivad meditsiiniliste implantaatide, ehete ja muude kohandatud väljade jaoks.
Piirang
Halb pinna kvaliteet: trükitud metalliosade pinnakaredus on suhteliselt kõrge ja ravijärgne ravi on vajalik, näiteks lihvimine, poleerimine, liivapritsi jne, et parandada pinna viimistlust, suurendades tootmiskulusid ja aega.
Sisemised defektid: trükiprotsessi ajal võivad olla sellised sisemised defektid nagu poorid, hajutamata osakesed ja mittetäielik sulandumine, mis mõjutavad osade mehaanilisi omadusi, eriti suure koormuse ja tsüklilise koormuse kasutamisel, on vaja vähendada esinemist sisemiste defektide arv, optimeerides printimisprotsessi parameetreid ja kasutades sobivaid järeltöötlusmeetodeid.
Materiaalsed piirangud: kuigi olemasolevate metalli 3D-printimismaterjalide tüübid suurenevad, on traditsiooniliste tootmismeetoditega võrreldes veel teatud materjalide piiranguid ja mõnda suure jõudlusega metallmaterjali on keerulisem printida ja kulud on kõrgemad.
Kuluprobleemid: metallist 3D-printimisseadmete ja materjalide maksumus on suhteliselt kõrge ning trükikiirus on aeglane, mis pole nii kulutõhus kui traditsioonilised tootmisprotsessid suuremahuliseks tootmiseks ning sobib praegu peamiselt väikese partii jaoks ja kõrge toote jõudluse ja kvaliteedivajadusega piirkonnad.
Tehniline keerukus: Metalli 3D -printimine hõlmab keerulisi protsessiparameetreid ja protsesside kontrolli, mis nõuab professionaalseid operaatoreid ja tehnilist tuge ning nõuab kõrge tehnilise taseme ja operaatorite kogemusi.
Rakendusväli
Lennundus: kasutatakse lennundusmootori labade, turbiini ketaste, tiivakonstruktsioonide, satelliidiosade jms tootmiseks, mis võivad vähendada osade kaalu, parandada kütusesäästlikkust, vähendada tootmiskulusid ja tagada osade kõrge jõudlus ja usaldusväärsus.
Autod: toota auto mootori silindriplokki, käigukasti kest, kerged konstruktsiooniosad jne, et saavutada autode kerge disain, parandada kütusekulu ja jõudlust.
Meditsiiniline: meditsiiniseadmete, kunstlike vuukide, hambaravi ortomaatika, siirdatavate meditsiiniseadmete jms tootmine vastavalt kohandatud tootmise patsientide individuaalsetele erinevustele parandab meditsiiniseadmete sobivust ja raviefekte.
Hallituse tootmine: tootva sissepritsevormid, surevad valamisvormid jne, lühendage hallituse tootmistsüklit, vähendage kulusid, parandage hallituse täpsust ja keerukust.
Elektroonika: valmistavad radiaatoreid, kestasid, elektroonikaseadmete vooluahelaid jne, et saavutada keerukate konstruktsioonide integreeritud tootmine, parandada elektrooniliste seadmete jõudlust ja soojust hajumise mõju.
Ehted: Kujundaja loovuse ja klientide vajaduste kohaselt saab tootmise tõhususe ja toote isikupärastamise parandamiseks toota mitmesuguseid ainulaadseid ehteid.