Onlangs het ons 'n demonstrasie van metaal gemaak3D-drukwerk, en ons het dit baie suksesvol voltooi, so wat is metaal3D-drukwerkWat is die voordele en nadele daarvan?
Metaal 3D-drukwerk is 'n additiewe vervaardigingstegnologie wat driedimensionele voorwerpe bou deur metaalmateriale laag vir laag by te voeg. Hier is 'n gedetailleerde inleiding tot metaal 3D-drukwerk:
Tegniese beginsel
Selektiewe lasersintering (SLS): Die gebruik van hoë-energie laserstrale om metaalpoeiers selektief te smelt en te sinter, deur die poeiermateriaal te verhit tot 'n temperatuur effens onder sy smeltpunt, sodat metallurgiese bindings tussen poeierdeeltjies gevorm word, waardeur die voorwerp laag vir laag opgebou word. In die drukproses word 'n eenvormige laag metaalpoeier eers op die drukplatform gelê, en dan skandeer die laserstraal die poeier volgens die dwarssnitvorm van die voorwerp, sodat die geskandeerde poeier saam smelt en stol. Na die voltooiing van 'n druklaag val die platform 'n sekere afstand, en versprei dan 'n nuwe laag poeier. Herhaal die bogenoemde proses totdat die hele voorwerp gedruk is.
Selektiewe Lasersmelting (SLM): Soortgelyk aan SLS, maar met hoër laserenergie, kan die metaalpoeier volledig gesmelt word om 'n digter struktuur te vorm, hoër digtheid en beter meganiese eienskappe kan verkry word, en die sterkte en akkuraatheid van die gedrukte metaalonderdele is hoër, naby aan of selfs beter as die onderdele wat deur die tradisionele vervaardigingsproses vervaardig word. Dit is geskik vir die vervaardiging van onderdele in lugvaart, mediese toerusting en ander velde wat hoë presisie en werkverrigting vereis.
Elektronstraalsmelting (EBM): Die gebruik van elektronstrale as 'n energiebron om metaalpoeiers te smelt. Die elektronstraal het die eienskappe van hoë energiedigtheid en hoë skanderingspoed, wat metaalpoeier vinnig kan smelt en drukdoeltreffendheid kan verbeter. Drukwerk in 'n vakuumomgewing kan die reaksie van metaalmateriale met suurstof tydens die drukproses vermy, wat geskik is vir die druk van titaniumlegerings, nikkel-gebaseerde legerings en ander metaalmateriale wat sensitief is vir suurstofinhoud, wat dikwels in lugvaart, mediese toerusting en ander hoë-end velde gebruik word.
Metaalmateriaal-ekstrusie (ME): Materiaal-ekstrusie-gebaseerde vervaardigingsmetode, waar die metaalmateriaal deur die ekstrusiekop in die vorm van sy of pasta geëkstrudeer word, en terselfdertyd verhit en uitgehard word om laag-vir-laag-akkumulasievorming te bewerkstellig. In vergelyking met lasersmelttegnologie is die beleggingskoste laer, meer buigsaam en gerieflik, veral geskik vir vroeë ontwikkeling in kantooromgewings en industriële omgewings.
Algemene materiale
Titaniumlegering: het die voordele van hoë sterkte, lae digtheid, goeie korrosieweerstand en biokompatibiliteit, word wyd gebruik in lugvaart, mediese toerusting, motorvoertuie en ander velde, soos vliegtuigmotorlemme, kunsmatige gewrigte en ander onderdelevervaardiging.
Vlekvrye staal: het goeie korrosiebestandheid, meganiese eienskappe en verwerkingseienskappe, relatief lae koste, is een van die algemeen gebruikte materiale in metaal 3D-drukwerk, kan gebruik word om 'n verskeidenheid meganiese onderdele, gereedskap, mediese toestelle en so aan te vervaardig.
Aluminiumlegering: lae digtheid, hoë sterkte, goeie termiese geleidingsvermoë, geskik vir die vervaardiging van onderdele met hoë gewigsvereistes, soos motor-enjin silinderblok, lugvaartstruktuuronderdele, ens.
Nikkel-gebaseerde legering: met uitstekende hoëtemperatuursterkte, korrosiebestandheid en oksidasiebestandheid, word dit dikwels gebruik in die vervaardiging van hoëtemperatuurkomponente soos vliegtuigenjins en gasturbines.
voordeel
Hoë mate van ontwerpvryheid: Die vermoë om die vervaardiging van komplekse vorms en strukture, soos roosterstrukture, topologies geoptimaliseerde strukture, ens., te bewerkstellig, wat moeilik of onmoontlik is om in tradisionele vervaardigingsprosesse te bereik, bied groter innovasieruimte vir produkontwerp, en kan ligter, hoëprestasie-onderdele produseer.
Verminder die aantal onderdele: veelvuldige onderdele kan in 'n geheel geïntegreer word, wat die verbindings- en monteringsproses tussen onderdele verminder, produksiedoeltreffendheid verbeter, koste verminder, maar ook die betroubaarheid en stabiliteit van die produk verbeter.
Vinnige prototipering: Dit kan 'n prototipe van 'n produk in 'n kort tydjie produseer, die produkontwikkelingssiklus versnel, navorsings- en ontwikkelingskoste verminder en ondernemings help om produkte vinniger op die mark te bring.
Gepasmaakte produksie: Volgens die individuele behoeftes van kliënte kan unieke produkte vervaardig word om aan die spesiale vereistes van verskillende kliënte te voldoen, geskik vir mediese inplantings, juweliersware en ander pasgemaakte velde.
Beperking
Swak oppervlakkwaliteit: Die oppervlakruheid van die gedrukte metaalonderdele is relatief hoog, en nabehandeling soos slyp, poleer, sandblaas, ens. is nodig om die oppervlakafwerking te verbeter, wat die produksiekoste en -tyd verhoog.
Interne defekte: daar kan interne defekte wees soos porieë, onsamesmelte deeltjies en onvolledige samesmelting tydens die drukproses, wat die meganiese eienskappe van die onderdele beïnvloed, veral in die toepassing van hoë lading en sikliese lading. Dit is nodig om die voorkoms van interne defekte te verminder deur die drukprosesparameters te optimaliseer en toepaslike naverwerkingsmetodes te gebruik.
Materiaalbeperkings: Alhoewel die tipes metaal 3D-drukmateriaal wat beskikbaar is, toeneem, is daar steeds sekere materiaalbeperkings in vergelyking met tradisionele vervaardigingsmetodes, en sommige hoëprestasie-metaalmateriale is moeiliker om te druk en die koste is hoër.
Kostekwessies: Die koste van metaal 3D-druktoerusting en -materiale is relatief hoog en die drukspoed is stadig, wat nie so koste-effektief is soos tradisionele vervaardigingsprosesse vir grootskaalse produksie nie, en is tans hoofsaaklik geskik vir klein hoeveelhede, pasgemaakte produksie en gebiede met hoë produkprestasie- en kwaliteitsvereistes.
Tegniese kompleksiteit: Metaal 3D-drukwerk behels komplekse prosesparameters en prosesbeheer, wat professionele operateurs en tegniese ondersteuning vereis, en vereis 'n hoë tegniese vlak en ervaring van operateurs.
Toepassingsveld
Lugvaart: Word gebruik om vliegtuigenjinlemme, turbineskywe, vlerkstrukture, satellietonderdele, ens. te vervaardig, wat die gewig van onderdele kan verminder, brandstofdoeltreffendheid kan verbeter, produksiekoste kan verlaag en die hoë werkverrigting en betroubaarheid van onderdele kan verseker.
Motorvoertuig: Vervaardig motorenjinsilinderblok, transmissiedop, liggewig strukturele onderdele, ens., om liggewigontwerp van motors te bereik, brandstofverbruik en werkverrigting te verbeter.
Medies: Die produksie van mediese toestelle, kunsmatige gewrigte, tandheelkundige ortotika, inplantbare mediese toestelle, ens., volgens die individuele verskille van pasiënte se persoonlike vervaardiging, verbeter die geskiktheid van mediese toestelle en behandelingseffekte.
Vormvervaardiging: Die vervaardiging van inspuitvorms, gietvorms, ens. verkort die vormvervaardigingsiklus, verminder koste, verbeter die akkuraatheid en kompleksiteit van die vorm.
Elektronika: Vervaardig verkoelers, doppe, stroombaanborde van elektroniese toerusting, ens., om geïntegreerde vervaardiging van komplekse strukture te bereik, die werkverrigting en hitte-afvoer-effek van elektroniese toerusting te verbeter.
Juweliersware: Volgens die ontwerper se kreatiwiteit en kliëntebehoeftes kan 'n verskeidenheid unieke juweliersware vervaardig word om produksiedoeltreffendheid en produkpersonalisering te verbeter.
Plasingstyd: 22 Nov 2024