Metaal 3D -drukwerk

Onlangs het ons 'n demonstrasie van metaal gemaak3D -drukwerk, en ons het dit baie suksesvol voltooi, so wat is metaal3D -drukwerk? Wat is die voor- en nadele daarvan?

Metal 3D-drukwerk is 'n toevoegingsvervaardigingstegnologie wat driedimensionele voorwerpe bou deur metaalmateriaal laag vir laag by te voeg. Hier is 'n gedetailleerde inleiding tot Metal 3D -drukwerk:

Tegniese beginsel
Selektiewe laserintering (SLS): Die gebruik van hoë -energie -laserbalke om selektief te smelt en sinter metaalpoeiers te smelt, en die poeiermateriaal te verhit tot 'n temperatuur effens onder die smeltpunt, sodat metallurgiese bindings tussen poeierdeeltjies gevorm word, en sodoende die objeklaag opbou per laag. In die drukproses word 'n eenvormige laag metaalpoeier eers op die drukplatform gelê, en dan skandeer die laserstraal die poeier volgens die deursnitvorm van die voorwerp, sodat die geskandeerde poeier smelt en versterk, na die Die platform, voltooiing van 'n laag drukwerk, daal '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 heeltemal 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 kan verkry word is hoër, naby of selfs die onderdele wat deur die tradisionele vervaardigingsproses geproduseer word, of selfs oorskry. Dit is geskik vir die vervaardiging van onderdele in lug-, mediese toerusting en ander velde wat hoë presisie en werkverrigting benodig.
Elektronstraalsmelting (EBM): Die gebruik van elektronbalke as energiebron om metaalpoeiers te smelt. Die elektronstraal het die kenmerke van hoë energiedigtheid en 'n hoë skanderingsnelheid, wat metaalpoeier vinnig kan smelt en die doeltreffendheid van die druk kan verbeter. Druk in 'n vakuumomgewing kan die reaksie van metaalmateriaal met suurstof tydens die drukproses vermy, wat geskik is vir die druk van titaniumlegering, nikkel-gebaseerde legering en ander metaalmateriaal wat sensitief is vir suurstofinhoud, wat dikwels in lug- en ruimtevaart, mediese toerusting en ander hoë hoë gebruik word -Ende velde.
Metaalmateriaal Extrusie (ME): Materiaal -ekstruderingsgebaseerde vervaardigingsmetode, deur die ekstrusiekop om die metaalmateriaal in die vorm van sy of pasta te ontbind, en terselfdertyd om te verhit en te genees, om laag vir laag opeenhoping te vorm. In vergelyking met lasersmeltingstegnologie, is die beleggingskoste laer, meer buigsaam en gerieflik, veral geskik vir vroeë ontwikkeling in die kantooromgewing en die industriële omgewing.
Algemene materiale
Titanium -legering: het die voordele van hoë sterkte, lae digtheid, goeie korrosie -weerstand en bioversoenbaarheid, wat wyd gebruik word in lug-, mediese toerusting, motor- en ander velde, soos vliegtuie -enjinblaaie, kunsmatige gewrigte en ander onderdele vervaardiging.
Vlekvrye staal: het 'n goeie korrosieweerstand, 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 vervaardigingsonderdele met hoë gewigsvereistes, soos motor -enjin -silinderblok, lugvaartstruktuuronderdele, ens.
Nikkel-gebaseerde legering: Met uitstekende sterk temperatuursterkte, korrosie-weerstand en oksidasieweerstand, word dit dikwels gebruik in die vervaardiging van hoë temperatuurkomponente soos vliegtuigmotors en gasturbines.
voordeel
Hoë mate van ontwerpvryheid: die vermoë om die vervaardiging van komplekse vorms en strukture te bewerkstellig, soos roosterstrukture, topologies geoptimaliseerde strukture, ens., Wat moeilik of onmoontlik is om in tradisionele vervaardigingsprosesse te bereik, bied groter innovasieruimte vir produkontwerp, en kan ligter dele met 'n hoë werkverrigting lewer.
Verminder die aantal onderdele: veelvuldige onderdele kan in 'n geheel geïntegreer word, wat die verbinding en die monteerproses tussen onderdele verminder, die 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 lewer, die produkontwikkelingsiklus bespoedig, navorsing- en ontwikkelingskoste verminder en ondernemings help om produkte vinniger te bemark.
Aangepaste 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 aangepaste velde.
Delit
Swak kwaliteit van die oppervlak: die oppervlakruwheid van die gedrukte metaalonderdele is relatief hoog, en na-behandeling is nodig, soos maal, poleer, sandblaas, ens., Om die oppervlakafwerking te verbeter, die produksiekoste en tyd te verhoog.
Interne defekte: daar kan interne defekte wees soos porieë, ongeoorloofde deeltjies en onvolledige samesmelting tydens die drukproses, wat die meganiese eienskappe van die onderdele beïnvloed, veral in die toepassing van hoë las en sikliese las, is dit nodig om die voorkoms te verminder van interne defekte deur die drukprosesparameters te optimaliseer en toepaslike naverwerkingsmetodes aan te neem.
Materiaalbeperkings: Alhoewel die soorte beskikbare metaal 3D-drukmateriaal toeneem, is daar steeds sekere materiaalbeperkings in vergelyking met tradisionele vervaardigingsmetodes, en sommige metaalmateriaal met 'n hoë werkverrigting is moeiliker om te druk en koste is hoër.
Koste-probleme: Die koste van metaal 3D-druktoerusting en materiale is relatief hoog en die druksnelheid is stadig, wat nie so koste-effektief is soos tradisionele vervaardigingsprosesse vir grootskaalse produksie nie, en tans hoofsaaklik geskik is vir klein groepe, pasgemaakte produksie en gebiede met hoë produkprestasie en kwaliteitsvereistes.
Tegniese kompleksiteit: Metal 3D -drukwerk behels ingewikkelde prosesparameters en prosesbeheer, wat professionele operateurs en tegniese ondersteuning benodig, en 'n hoë tegniese vlak en ervaring van operateurs benodig.
Aansoekveld
Lug- en ruimtevaart: Word gebruik om aero-enjin-lemme, turbine-skyfies, vlerkstrukture, satellietonderdele, ens.
Motor: vervaardig motor -enjin -silinderblok, transmissie -dop, liggewig strukturele onderdele, ens. Om liggewig -ontwerp van motors te verkry, die 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 wat vervaardiging aangepas het, verbeter die geskiktheid van mediese toestelle en behandelingseffekte.
Randvervaardiging: vervaardiging van inspuitvorms, gietvorms, ens., Verkort die vormvervaardigingsiklus, verminder koste, verbeter die akkuraatheid en kompleksiteit van die vorm.
Elektronika: Vervaardigingsradiators, skulpe, stroombane van elektroniese toerusting, ens. Om geïntegreerde vervaardiging van komplekse strukture te bewerkstellig, verbeter die werkverrigting en hitteverspreidingseffek van elektroniese toerusting.
Juweliersware: Volgens die ontwerper se kreatiwiteit en kliëntebehoeftes, kan 'n verskeidenheid unieke juweliersware vervaardig word om produksiedoeltreffendheid en produkpersoonlikering te verbeter.