Metall 3D -Druck

Vor kurzem haben wir eine Metalldemonstration gemacht3D -Druckund wir haben es sehr erfolgreich abgeschlossen, also was ist Metall3D -Druck? Was sind ihre Vor- und Nachteile?

Metall-3D-Druck ist eine additive Herstellungstechnologie, die dreidimensionale Objekte durch Zugabe von Metallmaterialien für Schicht aufbaut. Hier ist eine detaillierte Einführung in den Metall 3D -Druck:

Technischer Prinzip
Selektives Lasersintern (SLS): Die Verwendung von Laserstrahlen mit hohem Energy -Laser zum selektiven Schmelzen und Sintermetallpulvern, das das Pulvermaterial auf eine Temperatur leicht unterhalb des Schmelzpunkts erhitzt, so dass metallurgische Bindungen zwischen Pulverpartikeln gebildet werden für Schicht. Im Druckprozess wird zuerst eine gleichmäßige Schicht aus Metallpulver auf die Druckplattform gelegt, und dann scannt der Laserstrahl das Pulver gemäß der Querschnittsform des Objekts, so dass das gescannte Pulver nach dem schmilzt und festigt Durch die Fertigstellung einer Druckschicht senkt die Plattform einen bestimmten Abstand und verteilen Sie dann eine neue Pulverschicht, wiederholen Sie den obigen Vorgang, bis das gesamte Objekt gedruckt ist.
Selektives Laserschmelzen (SLM): Ähnlich wie SLS, aber mit höherer Laserenergie kann das Metallpulver vollständig geschmolzen werden, um eine dichtere Struktur, höhere Dichte und bessere mechanische Eigenschaften zu bilden, und die Festigkeit und Genauigkeit der gedruckten Metallteile können erhalten werden sind höher, nahe oder sogar überschreiten die vom traditionellen Herstellungsprozess erzeugten Teile. Es eignet sich für die Herstellung von Teilen in Luft- und Raumfahrt, medizinische Geräte und andere Bereiche, die eine hohe Präzision und Leistung erfordern.
Elektronenstrahlschmelzen (EBM): Die Verwendung von Elektronenstrahlen als Energiequelle zum Schmelzen von Metallpulvern. Der Elektronenstrahl hat die Eigenschaften einer hohen Energiedichte und einer hohen Abtastgeschwindigkeit, die schnell Metallpulver schmelzen und die Druckeffizienz verbessern können. Das Drucken in einer Vakuumumgebung kann die Reaktion von Metallmaterialien mit Sauerstoff während des Druckprozesses vermeiden, der zum Drucken von Titanlegierung, Nickelbasis und anderen Metallmaterialien geeignet ist -end Felder.
Metallmaterial -Extrusion (ME): Materielle Extrusionsbasis -Produktionsmethode, durch den Extrusionskopf, um das Metallmaterial in Form von Seide oder Paste zu extrudieren und gleichzeitig zu heizen und zu heilen, um Schicht für Schichtansammlung zu erreichen. Im Vergleich zur Laserschmelzentechnologie sind die Investitionskosten niedriger, flexibler und bequemer, insbesondere für die frühzeitige Entwicklung des Büroumfelds und für das industrielle Umfeld geeignet.
Gemeinsame Materialien
Titanlegierung: Hat die Vorteile von hoher Festigkeit, niedriger Dichte, guter Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität, die in Luft- und Raumfahrt, medizinische Geräte, Automobilzahlen und anderen Feldern wie Flugzeugmotorblätter, künstliche Verbindungen und andere Teileherstellung weit verbreitet sind.
Edelstahl: Hat eine gute Korrosionsbeständigkeit, mechanische Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften, relativ geringe Kosten, eines der häufig verwendeten Materialien im Metall -3D -Druck und kann verwendet werden, um eine Vielzahl von mechanischen Teilen, Werkzeugen, medizinischen Geräten usw. herzustellen.
Aluminiumlegierung: Niedrige Dichte, hohe Festigkeit, gute thermische Leitfähigkeit, geeignet für die Herstellung von Teilen mit hohem Gewichtsbedarf, wie z. B. Automobilzylinderblock, Luft- und Raumfahrtstrukturteile usw.
Legierung auf Nickelbasis: Mit hervorragender Hochtemperaturfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit wird es häufig bei der Herstellung von Hochtemperaturkomponenten wie Flugzeugmotoren und Gasturbinen verwendet.
Vorteil
Ein hohes Maß an Designfreiheit: Die Fähigkeit zur Herstellung komplexer Formen und Strukturen wie Gitterstrukturen, topologisch optimierten Strukturen usw., die bei traditionellen Herstellungsprozessen schwierig oder unmöglich zu erreichen sind, bietet einen größeren Innovationsraum für die Produktdesign. und kann leichtere Hochleistungsteile erzeugen.
Reduzieren Sie die Anzahl der Teile: Mehrere Teile können in ein Ganzes integriert werden, wodurch der Verbindungs- und Montageprozess zwischen Teilen reduziert, die Produktionseffizienz verbessert, die Kosten senkt, aber auch die Zuverlässigkeit und Stabilität des Produkts verbessert.
Schnelles Prototyping: Es kann in kurzer Zeit einen Prototyp eines Produkts erzeugen, den Produktentwicklungszyklus beschleunigen, Forschungs- und Entwicklungskosten senken und Unternehmen helfen, Produkte schneller auf den Markt zu bringen.
Mitte Produktion: Gemäß den individuellen Bedürfnissen der Kunden können einzigartige Produkte hergestellt werden, um die besonderen Anforderungen verschiedener Kunden zu erfüllen, die für medizinische Implantate, Schmuck und andere maßgeschneiderte Bereiche geeignet sind.
Einschränkung
Schlechte Oberflächenqualität: Die Oberflächenrauheit der gedruckten Metallteile ist relativ hoch, und nach der Behandlung ist erforderlich, z. B. Schleifen, Polieren, Sandstrahlen usw., um die Oberflächenfinish zu verbessern und die Produktionskosten und -zeit zu erhöhen.
Interne Defekte: Es kann interne Defekte wie Poren, nicht verwandte Partikel und unvollständige Fusion während des Druckprozesses geben, die die mechanischen Eigenschaften der Teile beeinflussen, insbesondere bei der Anwendung von hoher Belastung und zyklischer Belastung. Es ist erforderlich, das Auftreten zu verringern von internen Defekten durch Optimierung der Druckprozessparameter und der Einführung geeigneter Nachbearbeitungsmethoden.
Materialeinschränkungen: Obwohl die verfügbaren Metall-3D-Druckmaterialien im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsmethoden immer noch bestimmte Materialeinschränkungen haben und einige Hochleistungsmetallmaterialien schwieriger zu drucken sind und die Kosten höher sind.
Kostenprobleme: Die Kosten für 3D-Druckausrüstung und -material für Metall sind relativ hoch und die Druckgeschwindigkeit ist langsam, was nicht so kostengünstig ist wie herkömmliche Herstellungsprozesse für die Produktion in groß an und Bereiche mit hoher Produktleistung und Qualitätsanforderungen.
Technische Komplexität: Metal 3D -Druck umfasst komplexe Prozessparameter und Prozesskontrolle, die professionelle Betreiber und technische Unterstützung erfordert und ein hohes technisches Niveau und die Erfahrung der Betreiber erfordert.
Anwendungsfeld
Luft- und Raumfahrt: Wird zur Herstellung von Aero-Engine-Klingen, Turbinenscheiben, Flügelstrukturen, Satellitenteilen usw. verwendet, die das Gewicht der Teile verringern, die Kraftstoffeffizienz verbessern, die Produktionskosten senken und die hohe Leistung und Zuverlässigkeit von Teilen gewährleisten.
Automobil: Herstellen von Automobilmotorenzylinderblock, Getriebeschale, leichte Strukturteile usw., um ein leichtes Design von Automobilen zu erreichen, den Kraftstoffverbrauch und die Leistung zu verbessern.
Medizin: Die Produktion von medizinischen Geräten, künstlichen Gelenken, Zahnorthesen, implantierbare medizinische Geräte usw. gemäß den individuellen Unterschieden der maßgeschneiderten Patienten, verbessern Sie die Eignung von medizinischen Geräten und Behandlungseffekten.
Schimmelpilzherstellung: Herstellung von Injektionsformen, Stabgussformen usw., verkürzen Sie den Schimmelherstellungszyklus, senken Sie die Kosten, verbessern Sie die Genauigkeit und Komplexität der Form.
Elektronik: Herstellung Kühler, Schalen, Leiterplatten von elektronischen Geräten usw., um die integrierte Herstellung komplexer Strukturen zu erreichen, die Leistung und die Wärmeableitungswirkung von elektronischen Geräten zu verbessern.
Schmuck: Nach Kreativität und Kundenbedürfnissen des Designers kann eine Vielzahl von einzigartigen Schmuck hergestellt werden, um die Produktionseffizienz und die Produktpersonalisierung der Produkte zu verbessern.