Metallist 3D-printimine
Lühike kirjeldus:
Metallist 3D-printimine onosade moodustamise protsess metallpulbri kuumutamise, paagutamise, sulatamise ja jahutamise teel arvuti või laseri abil elektronkiire abil. 3D-printimine ei vaja vormi, moodustades kiiresti, kõrge hinnaga, sobib proovide ja väikeste partiide tootmiseks.
Metallist 3D-printimine (3DP) on omamoodi kiire prototüüpimise tehnoloogia. See on digitaalsel mudelfailil põhinev tehnoloogia, mis kasutab kihttrükiga esemete ehitamiseks pulbrilist metalli või plasti ja muid liimmaterjale. Erinevus metallist 3D-printimise ja plastist 3D-printimise vahel: need on kaks tehnoloogiat. Metalli 3D-printimise tooraine on metallipulber, mis on toodetud ja trükitud kõrgel temperatuuril laserdatud paagutamise teel. Plastikust 3D-printimiseks kasutatav materjal on vedel, mida kiirgatakse vedelasse materjali erineva lainepikkusega ultraviolettkiirte abil, mille tulemuseks on polümerisatsioonireaktsioon ja kõvenemine.
1. Metalli 3D-printimise omadused
1. metalli 3D-printimise eelised
A. Osade kiire prototüüpimine
B. Selle tehnoloogia abil saab õhukestest metallist pulbermaterjalidest valmistada keerukaid kujundeid, mida ei saa realiseerida traditsioonilise tehnoloogiaga nagu valamine, sepistamine ja töötlemine.
3D-printimisel on traditsiooniliste tootmisprotsessidega võrreldes palju eeliseid, sealhulgas:
A. materjalide kõrge üldine kasutusmäär;
B. pole vaja vormi avada, vähem tootmisprotsessi ja lühike tsükkel;
C Tootmistsükli aeg on lühike. Eriti keeruka kujuga osade 3D-printimine võtab tavalise töötlemise ajast ühe viiendiku või isegi kümnendiku
D. saab valmistada keeruka struktuuriga osi, nagu sisemine konformne voolukanal;
E. tasuta disain vastavalt mehaaniliste omaduste nõuetele, arvestamata tootmisprotsessi.
Selle printimiskiirus ei ole suur ja seda kasutatakse tavaliselt ühe või väikeste partiide osade kiireks valmistamiseks ilma vormi avamise kulude ja ajata. Kuigi 3D-printimine ei sobi masstootmiseks, saab seda kasutada masstoodanguks mõeldud erinevate vormide kiireks valmistamiseks.
2 .metalli 3D-printimise puudused
Metallist 3D-printimine pakub uusi kujundusvõimalusi, näiteks mitme komponendi integreerimine tootmisprotsessi, et minimeerida materjali kasutamist ja vormi töötlemise kulusid.
A). Metallist 3D-printimisosade hälve on üldiselt suurem kui + / -0,10 mm ja täpsus pole nii hea kui tavaliste tööpinkide oma.
B) Metalli 3D-printimise termotöötlusomadused deformeeruvad: metalli 3D-printimise müügiargument on peamiselt ülitäpne ja kummalise kujuga. Kui terasdetailide 3D-printimist kuumtöödeldakse, kaotavad osad täpsuse või tuleb need tööpinkide abil ümber töödelda
Osa traditsioonilisest materjalide reduktsioonitöötlemisest võib osade pinnale tekitada väga õhukese karastuskihi. 3D-printimine pole nii hea. Pealegi on terasdetailide paisumine ja kokkutõmbumine töötlemise käigus tõsine. Osade temperatuur ja raskusjõud mõjutavad täpsust tõsiselt
2. Metallist 3D-printimiseks kasutatavad materjalid
See sisaldab roostevaba terast (AISI316L), alumiiniumi, titaani, Inconelit (Ti6Al4V) (625 või 718) ja martensiitset terast.
1) .riist- ja martensiitterased
2). roostevaba teras.
3). Sulam: 3D-printimismaterjalide jaoks on kõige sagedamini kasutatav metallist pulbrisulam puhas titaan ja titaanisulam, alumiiniumisulam, nikli baasisulam, koobaltkroomsulam, vasesulam jne.
3D-vaskprintimise osad
Terasest 3D-printimise osad
Alumiiniumist 3D-printimise osad
3D-trükivormi sisestus
3. Metalli 3D-printimise tüübid
Metallist 3D-printimistehnoloogiaid on viis liiki: SLS, SLM, npj, objektiiv ja EBSM.
1). selektiivne laserpaagutamine (SLS)
SLS koosneb pulbrisilindrist ja vormisilindrist. Pulbrisilindri kolb tõuseb. Pulber laotakse pulbrilaoturi abil ühtlaselt vormisilindrile. Arvuti juhib laserkiire kahemõõtmelist skaneerimisrada vastavalt prototüübi viilumudelile. Tahke pulbermaterjal paagutatakse valikuliselt, moodustades detaili kihi. Pärast ühe kihi valmimist langeb töötav kolb ühe kihi paksusega, pulbri levitamise süsteem levitab uut pulbrit ja juhib laserkiiri uue kihi skaneerimiseks ja paagutamiseks. Sel viisil korratakse tsüklit kiht-kihilt, kuni moodustuvad kolmemõõtmelised osad.
2). selektiivne lasersulatus (SLM)
Laserselektiivse sulatamistehnoloogia põhimõte on kujundada detaili kolmemõõtmeline tahke mudel, kasutades arvutis kolmemõõtmelist modelleerimistarkvara nagu Pro / E, UG ja CATIA, seejärel viilutada kolmemõõtmeline mudel läbi viilutamise tarkvara, hankige iga sektsiooni profiiliandmed, genereerige profiiliandmetest täitmise skannimistee ja seadmed kontrollivad laserkiire valikulist sulamist vastavalt nendele täitmise skaneerimisliinidele. Iga metallipulbermaterjali kiht on järk-järgult virnastatud kolme mõõtmetega metallosad. Enne laserkiire skaneerimise alustamist surub pulbri levitamise seade metallpulbri moodustussilindri alusplaadile ja seejärel sulatab laserikiir pulbri alusplaadil vastavalt praeguse kihi täitmise skaneerimisjoonele ja töötleb praegune kiht ja seejärel langeb moodustav silinder kihi paksuse vahemaad, pulbrisilinder tõuseb teatud paksuse vahemaa, pulbri levitamise seade levitab metallipulbrit töödeldud praegusele kihile ja seade kohandub Sisestage järgmise kihi kontuuri andmed töötlemine ja seejärel kihthaaval töötlemine, kuni kogu osa on töödeldud.
3). nanoosakeste pihustatav metallvormimine (NPJ)
Metalli tavaline 3D-printimise tehnoloogia on laseri kasutamine metallipulbri osakeste sulatamiseks või paagutamiseks, samas kui npj-tehnoloogia ei kasuta pulbri kuju, vaid vedelat olekut. Need metallid mähitakse torusse vedeliku kujul ja sisestatakse 3D-printerisse, mis kasutab metalli nanoosakesi sisaldavat "sula rauda" metalli 3D-printimisel kuju pihustamiseks. Eeliseks on see, et metall trükitakse sula rauaga, kogu mudel on mahekam ja tööriistana saab kasutada tavalist tindipritsiga trükipead. Kui trükkimine on lõppenud, aurutab ehituskamber üleliigse vedeliku kuumutades, jättes alles ainult metallosa
4). laser võrgu lähedal (lääts)
Võrgu kujundamise (läätse) lähedal asuv laser kasutab samaaegselt laseri ja pulbri transpordi põhimõtet. Detaili 3D CAD-mudel viilutatakse arvuti abil ja saadakse detaili 2D-tasapinna kontuurandmed. Need andmed teisendatakse seejärel NC-töölaua liikumisrajaks. Samal ajal suunatakse metallipulber kindla söötmiskiirusega laseri fookuspiirkonda, sulatatakse ja tahkub kiiresti ning seejärel saab punktide, joonte ja pindade virnastamise teel saada võrgu lähedal olevad osad. Moodustatud osi saab kasutada ilma vähese töötlemiseta või ainult vähese töötlemiseta. Lens suudab realiseerida metallosade vormivaba tootmise ja säästa palju kulusid.
5). elektronkiire sulamine (EBSM)
Elektronkiire sulatamise tehnoloogia arendas ja kasutas esmakordselt Rootsi arkaamettevõte. Selle põhimõte on kasutada elektronpüstoli abil suure tihedusega energia tuletamist, mille tekitab elektronkiire pärast läbipaine ja fookustamist, mis paneb skaneeritud metallipulberkihi tekitama kohalikus väikeses piirkonnas kõrget temperatuuri, mis viib metalliosakeste sulamiseni. Elektronkiire pidev skaneerimine paneb pisikesed sulametallikogud üksteise sulama ja tahkuma ning moodustavad pärast ühendamist lineaarse ja pinnapealse metallikihi.
Ülaltoodud viie metallitrükitehnoloogia seas on metalltrüki peamised rakendustehnoloogiad SLS (selektiivne lasersulatamine) ja SLM (valikuline lasersulatus).
4. Metalli 3D-printimise rakendamine
Seda kasutatakse sageli vormide tootmisel, tööstusdisainilahenduses ja muudes valdkondades mudelite valmistamiseks ning seejärel kasutatakse seda järk-järgult mõne toote otsetootmisel ja seejärel järk-järgult mõne toote otsesel valmistamisel. Selle tehnoloogiaga on juba trükitud osi. Sellel tehnoloogial on rakendusi ehete, jalatsite, tööstusdisaini, arhitektuuri, inseneri ja ehituse (AEC), autotööstuse, kosmosetööstuse, hamba- ja meditsiinitööstuse, hariduse, geograafiliste infosüsteemide, tsiviilehituse, tulirelvade ja muudes valdkondades.
Metallist 3D-printimist, millel on otsese vormimise, vormi puudumise, isikupärastatud kujunduse ja keeruka struktuuri, kõrge efektiivsuse, madala tarbimise ja madalate kuludega eelised, on laialdaselt kasutatud naftakeemia insenerirakendustes, lennunduses, autotööstuses, survevaluvormis, kergmetalli sulamite valamisel , meditsiiniline ravi, paberitööstus, elektritööstus, toiduainete töötlemine, ehted, mood ja muud valdkonnad.
Metalltrüki tootlikkus ei ole kõrge, seda kasutatakse tavaliselt üksikute või väikeste partiide osade kiireks valmistamiseks ilma vormi avamise kulude ja ajata. Kuigi 3D-printimine ei sobi masstootmiseks, saab seda kasutada masstoodanguks mõeldud erinevate vormide kiireks valmistamiseks.
1). tööstussektoris
Praegu on paljud tööstusosakonnad oma igapäevaste masinatena kasutanud metallist 3D-printereid. Prototüüpide valmistamisel ja mudelite tootmisel kasutatakse peaaegu 3D-printimise tehnoloogiat. Samal ajal saab seda kasutada ka mõne suurema osa tootmisel
3D-printer prindib osad välja ja paneb need siis kokku. Võrreldes traditsioonilise tootmisprotsessiga võib 3D-printimise tehnoloogia lühendada aega ja vähendada kulusid, kuid saavutada ka suurema tootmise.
2). meditsiinivaldkond
Metallist 3D-printimist kasutatakse laialdaselt meditsiinivaldkonnas, eriti hambaravis. Erinevalt teistest operatsioonidest kasutatakse hambaimplantaatide printimiseks sageli metallist 3D-printimist. 3D-printimise tehnoloogia suurim eelis on kohandamine. Arstid saavad implantaate kavandada vastavalt patsientide konkreetsetele tingimustele. Nii vähendab patsiendi raviprotsess valu ja pärast operatsiooni on vähem probleeme.
3). ehted
Praegu on paljud ehtetootjad vaigu 3D-printimisest ja vahavormide valmistamisest üle viimaseks 3D-printimiseks. Inimeste elatustaseme pideva paranemise korral on nõudlus ehete järele samuti suurem. Inimestele ei meeldi turul enam tavalised ehted, kuid nad soovivad omada ainulaadseid kohandatud ehteid. Seetõttu on juveelitööstuse tulevane arengutrend kohandamine ilma vormita, mille hulgas metalli 3D-printimine mängib väga olulist rolli.
4). Lennundus
Paljudes maailma riikides on hakatud riigikaitse, lennunduse ja muude valdkondade arengu saavutamiseks kasutama metallist 3D-printimise tehnoloogiat. GE esimene Itaalias ehitatud 3D-trükikoda vastutab hüppeliste mootorite osade valmistamise eest, mis tõestab metalli 3D-printimise võimet.
5). Autotööstus
Metalli 3D-printimise rakendusaeg autotööstuses ei ole liiga pikk, kuid sellel on suur potentsiaal ja kiire areng. Praegu uurivad BMW, Audi ja teised tuntud autotootjad tõsiselt, kuidas kasutada metalli 3D-printimise tehnoloogiat tootmisrežiimi reformimiseks
Metallist 3D-printimist ei piira otseselt vormitud, kiire ja tõhus detailide keeruline kuju ning see ei vaja moodsaks tootmiseks sobiva vormi suuri investeeringuid. Seda arendatakse ja rakendatakse kiiresti nüüd ja tulevikus. Kui teil on 3D-printimist vajavaid metallosi, võtke meiega ühendust.
Metallist 3D-printimist ei piira otseselt vormitud, kiire ja tõhus detailide keeruline kuju ning see ei vaja moodsaks tootmiseks sobiva vormi suuri investeeringuid. Seda arendatakse ja rakendatakse kiiresti nüüd ja tulevikus. Kui teil on 3D-printimist vajavaid metallosi,Palun võtke meiega ühendust.
