Nyligen gjorde vi en demonstration av metall3D -tryckningoch vi slutförde det mycket framgångsrikt, så vad är metall3D -tryckning? Vilka är dess fördelar och nackdelar?
Metall 3D-utskrift är en additiv tillverkningsteknik som bygger tredimensionella föremål genom att lägga till metallmaterialskikt för lager. Här är en detaljerad introduktion till metall 3D -utskrift:
Teknisk princip
Selektiv lasersintring (SLS): Användningen av laserstrålar med hög energi för att selektivt smälta och sintra metallpulver, uppvärmning av pulvermaterialet till en temperatur något under dess smältpunkt, så att metallurgiska bindningar mellan pulverpartiklar bildas, och därigenom bygger objektlagret med lager. I utskriftsprocessen läggs ett enhetligt skikt av metallpulver först på tryckplattformen, och sedan skannar laserstrålen pulvret beroende på objektets tvärsnittsform, så att det skannade pulvret smälter och stelnar ihop, efter Avslutande av ett lager tryck, plattformen tappar ett visst avstånd och sprider sedan ett nytt lager pulver, upprepa ovanstående process tills hela objektet är tryckt.
Selektiv lasersmältning (SLM): I likhet med SLS, men med högre laserenergi kan metallpulvret smälts helt för att bilda en tätare struktur, högre densitet och bättre mekaniska egenskaper kan erhållas, och styrka och noggrannhet hos de tryckta metalldelarna är högre, nära eller till och med överskrider de delar som produceras i den traditionella tillverkningsprocessen. Det är lämpligt för tillverkning av delar inom flyg-, medicinsk utrustning och andra områden som kräver hög precision och prestanda.
Elektronstråle smältning (EBM): Användningen av elektronstrålar som en energikälla för att smälta metallpulver. Elektronstrålen har egenskaperna för hög energitäthet och hög skanningshastighet, som snabbt kan smälta metallpulver och förbättra tryckeffektiviteten. Utskrift i en vakuummiljö kan undvika reaktionen av metallmaterial med syre under tryckningsprocessen, vilket är lämpligt för utskrift av titanlegering, nickelbaserad legering och andra metallmaterial som är känsliga för syreinnehåll, ofta används inom flyg-, medicinsk utrustning och annan hög -End Fields.
Metallmaterial extrudering (ME): Material extruderingsbaserad tillverkningsmetod, genom extruderingshuvudet för att extrudera metallmaterialet i form av siden eller pasta, och samtidigt för att värma och bota, för att uppnå skikt med skiktansamlingsgjutning. Jämfört med lasersmältningsteknik är investeringskostnaden lägre, mer flexibel och bekväm, särskilt lämplig för tidig utveckling i kontorsmiljö och industriell miljö.
Gemensamma material
Titanlegering: Har fördelarna med hög styrka, låg densitet, god korrosionsbeständighet och biokompatibilitet, allmänt används inom flyg-, medicinsk utrustning, fordon och andra fält, såsom flygmotorblad, konstgjorda leder och annan tillverkning av delar.
Rostfritt stål: Har god korrosionsbeständighet, mekaniska egenskaper och bearbetningsegenskaper, relativt låga kostnader, är ett av de vanligt använda materialen i metall 3D -utskrift, kan användas för att tillverka en mängd mekaniska delar, verktyg, medicintekniska produkter och så vidare.
Aluminiumlegering: låg densitet, hög hållfasthet, god värmeledningsförmåga, lämplig för tillverkning av delar med höga viktkrav, såsom bilmotorcylinderblock, flyg- och rymdstrukturella delar, etc.
Nickelbaserad legering: Med utmärkt hög temperaturstyrka, korrosionsbeständighet och oxidationsmotstånd används den ofta vid tillverkning av högtemperaturkomponenter såsom flygmotorer och gasturbiner.
fördel
Hög grad av designfrihet: Förmågan att uppnå tillverkning av komplexa former och strukturer, såsom gitterstrukturer, topologiskt optimerade strukturer, etc., som är svåra eller omöjliga att uppnå i traditionella tillverkningsprocesser, ger större innovationsutrymme för produktdesign, och kan producera lättare, högpresterande delar.
Minska antalet delar: flera delar kan integreras i en helhet, minska anslutnings- och monteringsprocessen mellan delar, förbättra produktionseffektiviteten, minska kostnaderna, men också förbättra produktens tillförlitlighet och stabilitet.
Snabb prototypning: Det kan producera en prototyp av en produkt på kort tid, påskynda produktutvecklingscykeln, minska forsknings- och utvecklingskostnaderna och hjälpa företag att få produkter snabbare.
Anpassad produktion: Enligt kundernas individuella behov kan unika produkter tillverkas för att uppfylla de speciella kraven för olika kunder, lämpliga för medicinska implantat, smycken och andra anpassade områden.
Begränsning
Dålig ytkvalitet: ytråheten hos de tryckta metalldelarna är relativt hög, och efterbehandling krävs, såsom slipning, polering, sandblästring etc. för att förbättra ytfinishen, öka produktionskostnaden och tiden.
Interna defekter: Det kan finnas interna defekter såsom porer, oskyldiga partiklar och ofullständig fusion under utskriftsprocessen, som påverkar de mekaniska egenskaperna hos delarna, särskilt vid applicering av hög belastning och cyklisk belastning, är det nödvändigt att minska förekomsten av interna defekter genom att optimera utskriftsprocessparametrarna och använda lämpliga metoder efter bearbetning.
Materialbegränsningar: Även om de typer av metall 3D-utskriftsmaterial ökar, finns det fortfarande vissa materialbegränsningar jämfört med traditionella tillverkningsmetoder, och vissa högpresterande metallmaterial är svårare att skriva ut och kostnaden är högre.
Kostnadsfrågor: Kostnaden för metall 3D-utskriftsutrustning och material är relativt höga och utskriftshastigheten är långsam, vilket inte är lika kostnadseffektivt som traditionella tillverkningsprocesser för storskalig produktion, och är för närvarande främst lämplig för liten sats, anpassad produktion och områden med hög produktprestanda och kvalitetskrav.
Teknisk komplexitet: Metall 3D -utskrift involverar komplexa processparametrar och processkontroll, som kräver professionella operatörer och teknisk support, och kräver hög teknisk nivå och erfarenhet av operatörer.
Applikationsfält
Aerospace: Används för att tillverka aero-motorblad, turbinskivor, vingstrukturer, satellitdelar etc., som kan minska vikten av delar, förbättra bränsleeffektiviteten, minska produktionskostnaderna och säkerställa hög prestanda och tillförlitlighet för delar.
Bil: Tillverkning av bilmotorcylinderblock, transmissionsskal, lätta strukturella delar etc. för att uppnå lätt design av bilar, förbättra bränsleekonomin och prestanda.
Medicinsk: Produktion av medicintekniska produkter, konstgjorda leder, tandläkare, implanterbar medicinsk utrustning etc., enligt de enskilda skillnaderna i patienter anpassad tillverkning, förbättrar lämpligheten av medicintekniska produkter och behandlingseffekter.
Mögeltillverkning: Tillverkning av injektionsformar, formar av gjutning, etc., förkortar mögeltillverkningscykeln, minskar kostnaderna, förbättrar formens noggrannhet och komplexitet.
Elektronik: Tillverkningsradiatorer, skal, kretskort för elektronisk utrustning etc. för att uppnå integrerad tillverkning av komplexa strukturer, förbättra prestandan och värmeavledningseffekten av elektronisk utrustning.
Smycken: Enligt designerns kreativitet och kundbehov kan en mängd unika smycken tillverkas för att förbättra produktionseffektiviteten och produktpersonaliseringen.
Posttid: nov 22-2024