Εκτύπωση μετάλλου 3D

Πρόσφατα, κάναμε μια επίδειξη μετάλλου3D εκτύπωση, και το ολοκληρώσαμε πολύ επιτυχώς, έτσι τι είναι μέταλλο3D εκτύπωση; Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του;

Το Metal 3D εκτύπωσης είναι μια τεχνολογία κατασκευής προσθέτων που δημιουργεί τρισδιάστατα αντικείμενα προσθέτοντας στρώμα μεταλλικών υλικών από στρώμα. Εδώ είναι μια λεπτομερής εισαγωγή στην εκτύπωση 3D Metal:

Τεχνική αρχή
Επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση λέιζερ (SLS): Η χρήση δοκών λέιζερ υψηλής ενέργειας για να λιώσει επιλεκτικά και να συσσωρεύεται μεταλλικές σκόνες, θέρμανση του υλικού σκόνης σε θερμοκρασία ελαφρώς κάτω από το στρώμα. Στη διαδικασία εκτύπωσης, ένα ομοιόμορφο στρώμα μεταλλικής σκόνης τοποθετείται πρώτα στην πλατφόρμα εκτύπωσης και στη συνέχεια η δέσμη λέιζερ σαρώνει τη σκόνη σύμφωνα με το σχήμα διατομής του αντικειμένου, έτσι ώστε η σαρωμένη σκόνη να λιώνει και να στερεοποιείται μαζί, μετά το Η ολοκλήρωση ενός στρώματος εκτύπωσης, η πλατφόρμα πέφτει σε μια ορισμένη απόσταση και στη συνέχεια διαδίδει ένα νέο στρώμα σκόνης, επαναλάβετε την παραπάνω διαδικασία μέχρι να εκτυπωθεί ολόκληρο το αντικείμενο.
Επιλεκτική τήξη λέιζερ (SLM): Παρόμοια με το SLS, αλλά με υψηλότερη ενέργεια λέιζερ, η μεταλλική σκόνη μπορεί να λιώσει πλήρως για να σχηματίσει μια πυκνότερη δομή, υψηλότερη πυκνότητα και καλύτερες μηχανικές ιδιότητες μπορούν να ληφθούν και η αντοχή και η ακρίβεια των τυπωμένων μεταλλικών τμημάτων είναι υψηλότερα, κοντά ή ακόμα και υπερβαίνουν τα εξαρτήματα που παράγονται από την παραδοσιακή διαδικασία κατασκευής. Είναι κατάλληλο για την κατασκευή εξαρτημάτων στην αεροδιαστημική, τον ιατρικό εξοπλισμό και άλλους τομείς που απαιτούν υψηλή ακρίβεια και απόδοση.
Η χρήση δέσμης ηλεκτρονίων (EBM): Η χρήση των δοκών ηλεκτρονίων ως πηγή ενέργειας για την τήξη των μεταλλικών σκονών. Η δέσμη ηλεκτρονίων έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας και της υψηλής ταχύτητας σάρωσης, η οποία μπορεί γρήγορα να λιώσει τη μεταλλική σκόνη και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της εκτύπωσης. Η εκτύπωση σε περιβάλλον κενού μπορεί να αποφύγει την αντίδραση μεταλλικών υλικών με οξυγόνο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης, η οποία είναι κατάλληλη για εκτύπωση κράματος τιτανίου, κράμα με βάση το νικέλιο και άλλα μεταλλικά υλικά ευαίσθητα σε περιεκτικότητα σε οξυγόνο, που χρησιμοποιείται συχνά σε αεροδιαστημική, ιατρικό εξοπλισμό και άλλα υψηλά -πεδία.
Εξόρυξη μεταλλικού υλικού (ME): Μέθοδος παραγωγής με βάση την εξώθηση υλικού, μέσω της κεφαλής εξώθησης για την εξώθηση του μεταλλικού υλικού με τη μορφή μεταξιού ή πάστα και ταυτόχρονα να θερμανθεί και να θεραπεύσει, έτσι ώστε να επιτευχθεί στρώμα με χύτευση συσσώρευσης στρώματος. Σε σύγκριση με την τεχνολογία τήξης λέιζερ, το κόστος επένδυσης είναι χαμηλότερο, πιο ευέλικτο και βολικό, ιδιαίτερα κατάλληλο για την έγκαιρη ανάπτυξη του περιβάλλοντος γραφείου και του βιομηχανικού περιβάλλοντος.
Κοινό υλικά
Κράμα τιτανίου: Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής αντοχής, της χαμηλής πυκνότητας, της καλής αντοχής στη διάβρωση και της βιοσυμβατότητας, που χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, στον ιατρικό εξοπλισμό, στην αυτοκινητοβιομηχανία και σε άλλα πεδία, όπως τα πτερύγια των αεροσκαφών, οι τεχνητές αρθρώσεις και άλλα μέρη.
Ανοξείδωτος χάλυβα: Έχει καλή αντοχή στη διάβρωση, μηχανικές ιδιότητες και ιδιότητες επεξεργασίας, σχετικά χαμηλό κόστος, είναι ένα από τα συνήθως χρησιμοποιούμενα υλικά σε μεταλλική 3D εκτύπωση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ποικίλων μηχανικών εξαρτημάτων, εργαλείων, ιατρικών συσκευών κ.ο.κ.
Κράμα αλουμινίου: χαμηλή πυκνότητα, υψηλή αντοχή, καλή θερμική αγωγιμότητα, κατάλληλη για παρασκευή εξαρτημάτων με απαιτήσεις υψηλού βάρους, όπως μπλοκ κυλίνδρων αυτοκινήτων, αεροδιαστημικά δομικά μέρη κλπ.
Κράμα με βάση το νικέλιο: Με εξαιρετική αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στην οξείδωση, χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή εξαρτημάτων υψηλής θερμοκρασίας, όπως κινητήρες αεροσκαφών και αεριοστρόβιλοι.
πλεονέκτημα
Υψηλός βαθμός ελευθερίας σχεδιασμού: Η ικανότητα επίτευξης της κατασκευής σύνθετων σχημάτων και δομών, όπως δομές πλέγματος, τοπολογικά βελτιστοποιημένες δομές κ.λπ., οι οποίες είναι δύσκολο ή αδύνατο να επιτευχθούν σε παραδοσιακές διαδικασίες παραγωγής, παρέχει μεγαλύτερο χώρο καινοτομίας για το σχεδιασμό προϊόντων, και μπορεί να παράγει ελαφρύτερα εξαρτήματα υψηλής απόδοσης.
Μειώστε τον αριθμό των τμημάτων: Τα πολλαπλά μέρη μπορούν να ενσωματωθούν σε ένα σύνολο, μειώνοντας τη διαδικασία σύνδεσης και συναρμολόγησης μεταξύ των τμημάτων, τη βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής, τη μείωση του κόστους, αλλά και τη βελτίωση της αξιοπιστίας και της σταθερότητας του προϊόντος.
Ταχεία πρωτότυπα: Μπορεί να παράγει ένα πρωτότυπο ενός προϊόντος σε σύντομο χρονικό διάστημα, να επιταχύνει τον κύκλο ανάπτυξης προϊόντων, να μειώσει το κόστος έρευνας και ανάπτυξης και να βοηθήσει τις επιχειρήσεις να φέρουν τα προϊόντα στην αγορά γρηγορότερα.
Προσαρμοσμένη παραγωγή: Σύμφωνα με τις ατομικές ανάγκες των πελατών, τα μοναδικά προϊόντα μπορούν να κατασκευαστούν για να ικανοποιήσουν τις ειδικές απαιτήσεις διαφορετικών πελατών, κατάλληλα για ιατρικά εμφυτεύματα, κοσμήματα και άλλα προσαρμοσμένα πεδία.
Περιορισμός
Κακή ποιότητα επιφάνειας: Η τραχύτητα της επιφάνειας των τυπωμένων μεταλλικών εξαρτημάτων είναι σχετικά υψηλή και απαιτείται μετά τη θεραπεία, όπως λείανση, στίλβωση, αμμοβολή κ.λπ., για να βελτιωθεί το φινίρισμα της επιφάνειας, αυξάνοντας το κόστος παραγωγής και το χρόνο.
Εσωτερικά ελαττώματα: Μπορεί να υπάρχουν εσωτερικά ελαττώματα όπως οι πόροι, τα αδιευκρίνιστα σωματίδια και η ελλιπής σύντηξη κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης, τα οποία επηρεάζουν τις μηχανικές ιδιότητες των τμημάτων, ειδικά στην εφαρμογή υψηλού φορτίου και κυκλικού φορτίου, είναι απαραίτητο να μειωθεί η εμφάνιση των εσωτερικών ελαττωμάτων βελτιστοποιώντας τις παραμέτρους της διαδικασίας εκτύπωσης και υιοθετώντας τις κατάλληλες μεθόδους μετα-επεξεργασίας.
Περιορισμοί υλικών: Αν και οι τύποι μετάλλων 3D εκτύπωσης που είναι διαθέσιμα αυξάνονται, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί υλικών σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής και ορισμένα μεταλλικά υλικά υψηλής απόδοσης είναι πιο δύσκολο να εκτυπωθούν και το κόστος είναι υψηλότερο.
Ζητήματα κόστους: Το κόστος του μεταλλικού εξοπλισμού εκτύπωσης και των υλικών είναι σχετικά υψηλό και η ταχύτητα εκτύπωσης είναι αργή, η οποία δεν είναι τόσο αποδοτική όσο οι παραδοσιακές διαδικασίες παραγωγής για παραγωγή μεγάλης κλίμακας και είναι επί του παρόντος κατάλληλα για μικρές παρτίδες, προσαρμοσμένη παραγωγή και περιοχές με υψηλές απαιτήσεις απόδοσης προϊόντων και ποιότητας.
Τεχνική πολυπλοκότητα: Η εκτύπωση Metal 3D περιλαμβάνει σύνθετες παραμέτρους διεργασίας και έλεγχο της διαδικασίας, ο οποίος απαιτεί επαγγελματικούς φορείς εκμετάλλευσης και τεχνική υποστήριξη και απαιτεί υψηλό τεχνικό επίπεδο και εμπειρία των χειριστών.
Πεδίο εφαρμογής
Αεροδιαστημική: Χρησιμοποιείται για την κατασκευή λεπίδων αεροκινητήρων, δίσκων στροβίλων, δομών πτερυγίων, δορυφορικών εξαρτημάτων κ.λπ., που μπορούν να μειώσουν το βάρος των τμημάτων, να βελτιώσουν την απόδοση καυσίμου, να μειώσουν το κόστος παραγωγής και να εξασφαλίσουν την υψηλή απόδοση και την αξιοπιστία των τμημάτων.
Αυτοκίνητο: Κατασκευή κυλινδρικού κυλινδρικού κινητήρα αυτοκινήτου, κέλυφος κιβωτίου ταχυτήτων, ελαφριά δομικά μέρη κ.λπ., για να επιτευχθεί ο ελαφρύς σχεδιασμός αυτοκινήτων, να βελτιώσει την οικονομία καυσίμου και την απόδοση.
Ιατρική: Η παραγωγή ιατρικών συσκευών, τεχνητών αρθρώσεων, οδοντιατρικών ορθολογικών, εμφυτεύσιμων ιατρικών συσκευών κ.λπ., σύμφωνα με τις ατομικές διαφορές των ασθενών προσαρμοσμένη παραγωγή, βελτιώνουν την καταλληλότητα των ιατρικών συσκευών και των αποτελεσμάτων θεραπείας.
Κατασκευή μούχλας: Κατασκευαστικά καλούπια με έγχυση, καλούπια χύτευσης κ.λπ., συντομεύστε τον κύκλο παραγωγής καλουπιών, μειώστε το κόστος, βελτιώστε την ακρίβεια και την πολυπλοκότητα του καλουπιού.
Ηλεκτρονικά: Κατασκευάζοντας θερμαντικά σώματα, κελύφη, κυκλώματα ηλεκτρονικού εξοπλισμού κ.λπ., για την επίτευξη ολοκληρωμένης κατασκευής σύνθετων δομών, βελτιώνουν την επίδραση της απόδοσης και της θερμικής απόρριψης του ηλεκτρονικού εξοπλισμού.
Κοσμήματα: Σύμφωνα με τη δημιουργικότητα και τις ανάγκες των πελατών του σχεδιαστή, μια ποικιλία από μοναδικά κοσμήματα μπορεί να κατασκευαστεί για να βελτιωθεί η αποδοτικότητα της παραγωγής και η εξατομίκευση των προϊόντων.