Metal 3D baskı

Son zamanlarda metalin bir gösterisi yaptık3D baskıve çok başarılı bir şekilde tamamladık, peki metal nedir3D baskı? Avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Metal 3D baskı, katmana göre metal malzeme katmanı ekleyerek üç boyutlu nesneler oluşturan bir katkı üretim teknolojisidir. İşte metal 3D baskıya ayrıntılı bir giriş:

Teknik ilke
Seçici lazer sinterleme (SLS): Seçici olarak eritmek ve sinter metal tozlarını seçici olarak eritmek için yüksek enerjili lazer ışınlarının kullanılması, toz malzemesini erime noktasının biraz altında bir sıcaklığa ısıtar, böylece toz parçacıkları arasındaki metalurjik bağlar oluşur, böylece nesne katmanı oluşturulur katman ile. Baskı işleminde, ilk olarak baskı platformuna düzgün bir metal toz tabakası yerleştirilir ve daha sonra lazer ışını, tozu nesnenin enine kesit şekline göre tarar, böylece taranan toz erir ve katılaşır. Bir baskı tabakasının tamamlanması, platform belirli bir mesafe düşürür ve ardından yeni bir toz katmanı yayar, yukarıdaki işlemi tüm nesne yazdırılana kadar tekrarlayın.
Seçici lazer eritme (SLM): SLS'ye benzer, ancak daha yüksek lazer enerjisi ile metal tozu, daha yoğun bir yapı oluşturmak için tamamen eritilebilir, daha yüksek yoğunluk ve daha iyi mekanik özellikler elde edilebilir ve baskılı metal parçaların mukavemeti ve doğruluğu daha yüksek, geleneksel üretim süreci tarafından üretilen parçalara yakın veya hatta aşıyor. Havacılık, tıbbi ekipman ve yüksek hassasiyet ve performans gerektiren diğer alanlardaki parçalar için uygundur.
Elektron ışını erimesi (EBM): Metal tozlarını eritmek için bir enerji kaynağı olarak elektron ışınlarının kullanılması. Elektron ışını, metal tozunu hızlı bir şekilde eritebilen ve baskı verimliliğini artırabilen yüksek enerji yoğunluğu ve yüksek tarama hızının özelliklerine sahiptir. Vakum ortamında baskı, baskı işlemi sırasında metal malzemelerin oksijenle reaksiyonunu önleyebilir, bu da sıklıkla havacılık, tıbbi ekipman ve diğer yüksek yükseklikte kullanılan oksijen içeriğine duyarlı olan titanyum alaşımı, nikel bazlı alaşım ve diğer metal malzemeler için uygundur. -Nend Alanları.
Metal malzeme ekstrüzyonu (ME): Metal ekstrüzyon tabanlı üretim yöntemi, metal malzemeyi ipek veya macun şeklinde ekstrüde etmek için ekstrüzyon başlığı ve aynı zamanda tabaka birikimi kalıplama ile katman elde etmek için ısı ve tedavi etmek için. Lazer eritme teknolojisi ile karşılaştırıldığında, yatırım maliyeti daha düşük, daha esnek ve kullanışlıdır, özellikle ofis ortamında ve endüstriyel ortamda erken gelişim için uygundur.
Ortak malzemeler
Titanyum alaşımı: Havacılık, tıbbi ekipman, otomotiv ve uçak motoru bıçakları, yapay eklemler ve diğer parça üretimi gibi yaygın olarak kullanılan yüksek mukavemetli, düşük yoğunluk, iyi korozyon direnci ve biyouyumluluk avantajlarına sahiptir.
Paslanmaz çelik: İyi korozyon direncine, mekanik özelliklere ve işleme özelliklerine sahiptir, nispeten düşük maliyetli, metal 3D baskıda yaygın olarak kullanılan malzemelerden biridir, çeşitli mekanik parçalar, aletler, tıbbi cihazlar vb. Üretmek için kullanılabilir.
Alüminyum Alaşım: Düşük yoğunluk, yüksek mukavemetli, iyi termal iletkenlik, otomobil motor silindir bloğu, havacılık ve uzay yapısal parçaları vb.
Nikel bazlı alaşım: Mükemmel yüksek sıcaklık mukavemeti, korozyon direnci ve oksidasyon direnci ile, genellikle uçak motorları ve gaz türbinleri gibi yüksek sıcaklık bileşenlerinin üretiminde kullanılır.
avantaj
Yüksek Derece Tasarım Özgürlüğü: Geleneksel üretim süreçlerinde elde edilmesi zor veya imkansız olan karmaşık şekiller ve yapılar üretimini ve yapıları elde etme yeteneği, ürün tasarımı için daha fazla inovasyon alanı sağlar, daha fazla yenilik alanı sağlar, ve daha hafif, yüksek performanslı parçalar üretebilir.
Parça sayısını azaltın: Birden fazla parça bir bütün içine entegre edilebilir, parçalar arasındaki bağlantı ve montaj işlemini azaltabilir, üretim verimliliğini artırabilir, maliyetleri azaltabilir, aynı zamanda ürünün güvenilirliğini ve istikrarını da artırabilir.
Hızlı Prototipleme: Kısa sürede bir ürün prototipini üretebilir, ürün geliştirme döngüsünü hızlandırabilir, araştırma ve geliştirme maliyetlerini azaltabilir ve işletmelerin ürünleri daha hızlı pazara sunmasına yardımcı olabilir.
Özelleştirilmiş Üretim: Müşterilerin bireysel ihtiyaçlarına göre, tıbbi implantlar, mücevherler ve diğer özelleştirilmiş alanlar için uygun, farklı müşterilerin özel gereksinimlerini karşılamak için benzersiz ürünler üretilebilir.
Sınırlama
Kötü yüzey kalitesi: Basılı metal parçaların yüzey pürüzlülüğü nispeten yüksektir ve yüzey kaplamasını iyileştirmek, üretim maliyetini ve süresini arttırmak için taşlama, parlatma, kumlama vb. Gibi tedavi sonrası gereklidir.
İç Kusurlar: Baskı işlemi sırasında, özellikle yüksek yük ve döngüsel yük uygulanmasında, parçaların mekanik özelliklerini etkileyen gözenekler, işlenmemiş parçacıklar ve eksik füzyon gibi iç kusurlar olabilir, ortaya çıkmayı azaltmak gerekir. baskı işlemi parametrelerini optimize ederek ve uygun işleme sonrası yöntemleri benimseyerek iç kusurların.
Malzeme sınırlamaları: Mevcut metal 3D baskı malzemelerinin türleri artmakla birlikte, geleneksel üretim yöntemlerine kıyasla hala bazı malzeme sınırlamaları vardır ve bazı yüksek performanslı metal malzemelerin yazdırılması daha zordur ve maliyet daha yüksektir.
Maliyet Sorunları: Metal 3D baskı ekipmanı ve malzemelerinin maliyeti nispeten yüksektir ve baskı hızı yavaştır, bu da büyük ölçekli üretim için geleneksel üretim süreçleri kadar uygun maliyetli değildir ve şu anda esas olarak küçük parti, özelleştirilmiş üretim için uygundur ve yüksek ürün performansı ve kalite gereksinimleri olan alanlar.
Teknik karmaşıklık: Metal 3D baskı, profesyonel operatörler ve teknik destek gerektiren ve operatörlerin yüksek teknik seviyesi ve deneyimini gerektiren karmaşık süreç parametrelerini ve proses kontrolünü içerir.
Uygulama alanı
Havacılık ve Uzay: Parçaların ağırlığını azaltabilen, yakıt verimliliğini artırabilir, üretim maliyetlerini azaltabilir ve parçaların yüksek performansını ve güvenilirliğini sağlayabilen aero-motor bıçakları, türbin diskleri, kanat yapıları, uydu parçaları vb. Üretmek için kullanılır.
Otomobil: Otomobillerin hafif tasarımını elde etmek, yakıt ekonomisini ve performansı iyileştirmek için otomobil motor silindir bloğu, şanzıman kabuğu, hafif yapısal parçalar vb.
Tıbbi: Özelleştirilmiş üretimin bireysel farklılıklarına göre, tıbbi cihazların üretimi, yapay eklemler, diş ortezleri, implante edilebilir tıbbi cihazlar vb.
Kalıp üretimi: Üretim enjeksiyon kalıpları, kalıp döküm kalıpları vb., Kalıp üretim döngüsünü kısaltın, maliyetleri azaltın, kalıbın doğruluğunu ve karmaşıklığını artırın.
Elektronikler: Karmaşık yapıların entegre imalatını elde etmek, elektronik ekipmanın performansını ve ısı dağılma etkisini artırmak için radyatörler, kabuklar, elektronik ekipman devre kartları vb. Üretmek.
Takı: Tasarımcının yaratıcılığı ve müşteri ihtiyaçlarına göre, üretim verimliliğini ve ürün kişiselleştirmesini artırmak için çeşitli benzersiz mücevherler üretilebilir.