Kovový 3D tisk

Nedávno jsme předvedli demonstraci kovu3D tisk, a dokončili jsme to velmi úspěšně, tak co je kov3D tisk? Jaké jsou jeho výhody a nevýhody?

Kovový 3D tisk je technologie výroby aditiv, která vytváří trojrozměrné objekty přidáním vrstvy kovových materiálů po vrstvě. Zde je podrobný úvod do kovového 3D tisku:

Technický princip
Selektivní laserové slinování (SLS): Použití laserových paprsků s vysokou energií k selektivnímu roztavení a kovových prášků na špina, zahřívá práškový materiál na teplotu mírně pod bodem tání, takže se vytvářejí metalurgické vazby mezi práškovými částicemi, čímž se vytváří vrstvu objektu podle vrstvy. V procesu tisku je nejprve na tiskové plošině nejprve položena jednotná vrstva kovového prášku a poté laserový paprsek skenuje prášek podle tvaru průřezu objektu, takže se naskenovaný prášek roztaví a ztuhne po Dokončení vrstvy tisku, platforma spadne do určité vzdálenosti a poté rozloží novou vrstvu prášku, opakujte výše uvedený proces, dokud nebude vytištěn celý objekt.
Selektivní laserové tání (SLM): Podobně jako SLS, ale s vyšší laserovou energií může být kovový prášek úplně roztaven, aby vytvořil hustší strukturu, vyšší hustotu a lepší mechanické vlastnosti lze získat a síla a přesnost tištěných kovových částí lze získat jsou vyšší, blízké nebo dokonce překračují části produkované tradičním výrobním procesem. Je vhodný pro výrobní díly v leteckém, lékařském vybavení a dalších oborech, které vyžadují vysokou přesnost a výkon.
Tání elektronového paprsku (EBM): Použití elektronových paprsků jako zdroje energie k roztavení kovových prášků. Elektronový paprsek má vlastnosti vysoké hustoty energie a vysoké skenovací rychlosti, které mohou rychle roztavit kovový prášek a zlepšit účinnost tisku. Tisk ve vakuovém prostředí se může během procesu tisku vyhnout reakci kovových materiálů s kyslíkem, který je vhodný pro tisk slitiny titanu, slitiny na bázi niklu a další kovové materiály citlivé na obsah kyslíku, často používané v leteckém, lékařském vybavení a jiném vysoké -Ned Fields.
Extruze kovového materiálu (ME): Metoda výroby založené na vytlačování materiálu, přes extruzní hlavu, aby se kovový materiál ve formě hedvábí nebo pasty a zároveň zahříval a vyléčil, aby se dosáhlo vrstvy akumulační formování vrstvy. Ve srovnání s technologií tání laseru jsou investiční náklady nižší, flexibilnější a pohodlnější, zejména vhodné pro včasný vývoj v oblasti kancelářského prostředí a průmyslového prostředí.
Běžné materiály
Titanium slitiny: má výhody vysoké pevnosti, nízké hustoty, dobré odolnosti proti korozi a biokompatibilitu, široce používané v leteckém prostoru, lékařském vybavení, automobilovém průmyslu a dalších oborech, jako jsou čepele letadlových motorů, umělé klouby a další díly.
Nerezová ocel: má dobrou odolnost proti korozi, mechanické vlastnosti a zpracovatelské vlastnosti, relativně nízké náklady, je jedním z běžně používaných materiálů v kovovém 3D tisku, lze použít k výrobě různých mechanických částí, nástrojů, zdravotnických prostředků atd.
Hliníková slitina: nízká hustota, vysoká pevnost, dobrá tepelná vodivost, vhodná pro výrobní díly s vysokými požadavky na hmotnost, jako je blok válce automobilů, strukturální díly v letectví atd.
Slitina na bázi niklu: S vynikající vysokou teplotou pevností, odolností proti korozi a oxidační odolností se často používá při výrobě složek s vysokou teplotou, jako jsou letadlové motory a plynové turbíny.
výhoda
Vysoký stupeň svobody designu: Schopnost dosáhnout výroby komplexních tvarů a struktur, jako jsou mřížové struktury, topologicky optimalizované struktury atd., Které je obtížné nebo nemožné dosáhnout v tradičních výrobních procesech, poskytuje větší inovační prostor pro návrh produktu, a může produkovat lehčí, vysoce výkonné části.
Snižte počet dílů: Více částí může být integrováno do celku, snížit proces spojení a montáže mezi díly, zlepšit účinnost výroby, snížit náklady, ale také zlepšit spolehlivost a stabilitu produktu.
Rychlé prototypování: Může produkovat prototyp produktu v krátké době, urychlit cyklus vývoje produktů, snížit náklady na výzkum a vývoj a pomoci podnikům přivést produkty na trh rychleji.
Přizpůsobená výroba: Podle individuálních potřeb zákazníků lze vyrábět jedinečné produkty tak, aby splňovaly zvláštní požadavky různých zákazníků, vhodné pro lékařské implantáty, šperky a další přizpůsobená pole.
Omezení
Špatná kvalita povrchu: drsnost povrchu tištěných kovových částí je relativně vysoká a je nutná po ošetření, jako je broušení, leštění, písnění atd., Aby se zlepšila povrchová úprava, zvyšuje výrobní náklady a čas.
Vnitřní vady: Během procesu tisku mohou existovat vnitřní vady, jako jsou póry, nevyužité částice a neúplná fúze, které ovlivňují mechanické vlastnosti částí, zejména při aplikaci vysokého zatížení a cyklického zatížení, je nutné snížit výskyt výskytu vnitřních vad optimalizací parametrů procesu tisku a přijetím vhodných metod následného zpracování.
Omezení materiálu: Ačkoli typy kovových 3D tiskových materiálů rostou, ve srovnání s tradičními výrobními metodami stále existují určitá omezení materiálu a některé vysoce výkonné kovové materiály jsou obtížnější tisknout a náklady jsou vyšší.
Problémy s náklady: Náklady na kovové 3D tiskové zařízení a materiály jsou relativně vysoké a rychlost tisku je pomalá, což není tak nákladově efektivní jako tradiční výrobní procesy pro rozsáhlou výrobu a v současné době jsou vhodné hlavně pro malou dávku, přizpůsobenou výrobu a oblasti s vysokou výkonností produktu a požadavky na kvalitu.
Technická složitost: Kovový 3D tisk zahrnuje složité procesní parametry a řízení procesů, které vyžadují profesionální operátory a technickou podporu a vyžadují vysokou technickou úroveň a zkušenosti operátorů.
Pole aplikace
Aerospace: Používá se k výrobě čepelí Aero-Engine, turbínových disků, struktur křídel, satelitních částí atd., Které mohou snížit hmotnost dílů, zlepšit účinnost paliva, snížit výrobní náklady a zajistit vysoký výkon a spolehlivost dílů.
Automobil: Výroba automobilového bloku motoru, přenosová skořápka, lehké strukturální díly atd. Pro dosažení lehkého designu automobilů, zlepšení spotřeby paliva a výkonu.
Lékařka: Produkce zdravotnických prostředků, umělých kloubů, dentálních ortotik, implantovatelných zdravotnických prostředků atd. Podle individuálních rozdílů u pacientů přizpůsobených výroby zvyšuje vhodnost zdravotnických prostředků a účinky léčby.
Výroba plísní: Vstřikovací formy výroby, formy odlitků atd., Zkráťte výrobní cyklus plísní, snižte náklady, zlepšují přesnost a složitost formy.
Elektronika: Výroba radiátorů, skořápky, desky obvodů elektronického vybavení atd. Pro dosažení integrované výroby komplexních struktur, zlepšení výkonu a účinku disipace tepla elektronického zařízení.
Šperky: Podle návrháře kreativity a potřeb zákazníků lze vyrobit řadu jedinečných šperků, aby se zlepšila účinnost výroby a personalizaci produktu.