Металлическая 3D -печать

Недавно мы сделали демонстрацию металла3D -печать, и мы завершили его очень успешно, так что же металл3D -печать? Каковы его преимущества и недостатки?

Металлическая 3D-печать-это технология аддитивного производства, которая строит трехмерные объекты, добавляя слой металлических материалов за слоем. Вот подробное введение в металлическую 3D -печать:

Технический принцип
Селективное лазерное спекание (SLS): использование лазерных пучков с высокой энергией для избирательного расплава и металлических порошков спекания, нагревание порошкового материала до температуры, немного ниже его температуры плавления, так что формируются металлургические связи между частицами порошка, тем самым строительство объектного слоя. слоем. В процессе печати на платформе печати сначала прокладывается равномерный слой порошка металлического. Завершение слоя печати, платформа падает на определенное расстояние, а затем распределяет новый слой порошка, повторяйте вышеуказанный процесс, пока весь объект не будет напечатан.
Селективное лазерное плавление (SLM): аналогично SLS, но с более высокой лазерной энергией может быть получена более плотная структура, более высокая плотность и лучшие механические свойства, а также прочность и точность деталей печатных металлов. выше, близко или даже превышают детали, производимые традиционным производственным процессом. Он подходит для производства деталей в аэрокосмической, медицинском оборудовании и других областях, которые требуют высокой точности и производительности.
Электронно -лучевое плавление (EBM): использование электронных пучков в качестве источника энергии для расплава металлических порошков. Электронный луч имеет характеристики высокой плотности энергии и высокой скорости сканирования, что может быстро растопить металлический порошок и повысить эффективность печати. Печать в вакуумной среде может избежать реакции металлических материалов с кислородом во время процесса печати, которая подходит для печати титанового сплава, никелевого сплава и других металлов, чувствительных к содержанию кислорода, часто используемых в аэрокосмической, медицинском оборудовании и других высоких -На поля.
Экструзия металлического материала (ME): метод производства на основе экструзии на материале, через экструзионную головку для выдавливания металлического материала в виде шелка или пасты, и в то же время для нагрева и лечения, чтобы достичь слоя с помощью накопления слоя. По сравнению с технологией лазерной плавления, затраты на инвестиции ниже, более гибкие и удобные, особенно подходящие для раннего развития в офисной среде и промышленной среде.
Общие материалы
Титановый сплав: имеет преимущества высокой прочности, низкой плотности, хорошей коррозионной стойкости и биосовместимости, широко используемых в аэрокосмической, медицинском оборудовании, автомобильном и других областях, таких как лезвия самолета, искусственные суставы и другие детали.
Нержавеющая сталь: имеет хорошую коррозионную стойкость, механические свойства и свойства обработки, относительно низкая стоимость, является одним из обычно используемых материалов в металлической 3D -печати, может использоваться для производства различных механических деталей, инструментов, медицинских устройств и так далее.
Алюминиевый сплав: низкая плотность, высокая прочность, хорошая теплопроводность, подходящие для производственных деталей с высокими требованиями, такими как блок цилиндра автомобильного двигателя, аэрокосмические конструкционные детали и т. Д.
Сплав на основе никеля: с превосходной высокой температурной прочностью, коррозионной стойкостью и устойчивостью к окислению его часто используется при изготовлении высокотемпературных компонентов, таких как авиационные двигатели и газовые турбины.
преимущество
Высокая степень свободы дизайна: способность достигать производства сложных форм и структур, таких как структуры решетки, топологически оптимизированные структуры и т. Д., Которые трудно или невозможно достичь в традиционных производственных процессах, обеспечивает более широкое пространство для инноваций для дизайна продукта, и может производить более легкие, высокопроизводительные детали.
Уменьшите количество деталей: несколько деталей могут быть интегрированы в целое, уменьшая процесс соединения и сборки между частями, повысить эффективность производства, снизить затраты, но также повысить надежность и стабильность продукта.
Быстрое прототипирование: он может производить прототип продукта за короткое время, ускорить цикл разработки продукта, снизить расходы на исследования и разработки и помочь предприятиям вывести продукты на рынок быстрее.
Индивидуальное производство: в соответствии с индивидуальными потребностями клиентов, уникальные продукты могут быть изготовлены в соответствии с особыми требованиями различных клиентов, подходящих для медицинских имплантатов, ювелирных изделий и других индивидуальных областей.
Ограничение
Плохое качество поверхности: шероховатость поверхности печатных металлических деталей относительно высока, и требуется после лечения, такая как шлифовка, полировка, песочная обработка и т. Д., Чтобы улучшить отделку поверхности, увеличение стоимости и времени производства.
Внутренние дефекты: могут быть внутренние дефекты, такие как поры, незаметные частицы и неполное слияние во время процесса печати, которые влияют на механические свойства деталей, особенно при применении высокой нагрузки и циклической нагрузки, необходимо уменьшить возникновение возникновения. внутренних дефектов путем оптимизации параметров процесса печати и принятия соответствующих методов после обработки.
Ограничения материала: хотя типы доступных металлических 3D-печатных материалов увеличиваются, все еще существуют определенные ограничения материала по сравнению с традиционными методами производства, а некоторые высокопроизводительные металлические материалы труднее печатать, а стоимость выше.
Проблемы стоимости: стоимость металлического оборудования и материалов 3D-печати 3D-печати относительно высока, а скорость печати медленная, что не так экономична, как традиционные производственные процессы для крупномасштабного производства, и в настоящее время подходит для небольших партий, индивидуальное производство и области с высокой производительностью и качественными требованиями.
Техническая сложность: металлическая 3D -печать включает в себя сложные параметры процесса и управление процессом, что требует профессиональных операторов и технической поддержки, и требует высокого технического уровня и опыта операторов.
Поле приложения
Aerospace: используется для изготовления лезвий аэро-двигателя, турбинных дисков, крыльев, спутниковых деталей и т. Д., Которые могут снизить вес деталей, повысить эффективность использования топлива, снизить производственные затраты и обеспечить высокую производительность и надежность деталей.
Автомобиль: производство блока цилиндров автомобильного двигателя, оболочка трансмиссии, легкие конструкционные детали и т. Д., Для достижения легкой конструкции автомобилей, улучшения экономии и производительности топлива.
Медицинский: производство медицинских устройств, искусственных суставов, зубных ортопедических изделий, имплантируемых медицинских устройств и т. Д. В соответствии с индивидуальными различиями в индивидуальном производстве пациентов, улучшают пригодность медицинских устройств и последствий лечения.
Производство пресс -формы: производственные формы впрыскивания, литья литья и т. Д., Сократите цикл производства плесени, снижают затраты, повышают точность и сложность плесени.
Электроника: изготовление радиаторов, оболочки, платы электронного оборудования и т. Д. Для достижения интегрированного изготовления сложных конструкций, улучшения эффективности и эффекта рассеивания тепла электронного оборудования.
Ювелирные изделия: Согласно творчеству дизайнера и потребностям клиентов, различные уникальные ювелирные изделия могут быть изготовлены для повышения эффективности производства и персонализации продукта.