Percetakan 3D logam

Baru-baru ini, kami membuat demonstrasi logamPercetakan 3D, dan kami menyelesaikannya dengan jayanya, jadi apakah itu logamPercetakan 3D? Apakah kelebihan dan kekurangannya?

Percetakan 3D logam ialah teknologi pembuatan aditif yang membina objek tiga dimensi dengan menambahkan bahan logam lapisan demi lapisan. Berikut ialah pengenalan terperinci kepada percetakan 3D logam:

Prinsip teknikal
Pensinteran laser selektif (SLS): Penggunaan pancaran laser tenaga tinggi untuk mencairkan dan mensinter serbuk logam secara selektif, memanaskan bahan serbuk pada suhu sedikit di bawah takat leburnya, supaya ikatan metalurgi antara zarah serbuk terbentuk, dengan itu membina objek lapisan demi lapisan. Dalam proses percetakan, lapisan seragam serbuk logam mula-mula diletakkan pada platform percetakan, dan kemudian pancaran laser mengimbas serbuk mengikut bentuk keratan rentas objek, supaya serbuk yang diimbas mencair dan menguatkan bersama, selepas selesai lapisan percetakan, platform jatuh pada jarak tertentu, dan kemudian menyebarkan lapisan serbuk baru, ulangi proses di atas sehingga keseluruhan objek dicetak.
Peleburan Laser Terpilih (SLM) : Sama seperti SLS, tetapi dengan tenaga laser yang lebih tinggi, serbuk logam boleh dicairkan sepenuhnya untuk membentuk struktur yang lebih padat, ketumpatan yang lebih tinggi dan sifat mekanikal yang lebih baik boleh diperolehi, dan kekuatan dan ketepatan bahagian logam yang dicetak lebih tinggi, hampir atau bahkan melebihi bahagian yang dihasilkan oleh proses pembuatan tradisional. Ia sesuai untuk pembuatan bahagian dalam aeroangkasa, peralatan perubatan dan bidang lain yang memerlukan ketepatan dan prestasi tinggi.
Peleburan rasuk elektron (EBM) : Penggunaan rasuk elektron sebagai sumber tenaga untuk mencairkan serbuk logam. Rasuk elektron mempunyai ciri-ciri ketumpatan tenaga tinggi dan kelajuan pengimbasan yang tinggi, yang boleh mencairkan serbuk logam dengan cepat dan meningkatkan kecekapan percetakan. Percetakan dalam persekitaran vakum boleh mengelakkan tindak balas bahan logam dengan oksigen semasa proses percetakan, yang sesuai untuk mencetak aloi titanium, aloi berasaskan nikel dan bahan logam lain yang sensitif kepada kandungan oksigen, sering digunakan dalam aeroangkasa, peralatan perubatan dan lain-lain bidang mewah.
Penyemperitan bahan logam (ME): Kaedah pembuatan berasaskan penyemperitan bahan, melalui kepala penyemperitan untuk menyemperit bahan logam dalam bentuk sutera atau pes, dan pada masa yang sama untuk memanaskan dan menyembuhkan, untuk mencapai pengacuan pengumpulan lapisan demi lapisan. Berbanding dengan teknologi lebur laser, kos pelaburan adalah lebih rendah, lebih fleksibel dan mudah, terutamanya sesuai untuk pembangunan awal dalam persekitaran pejabat dan persekitaran industri.
Bahan biasa
Aloi titanium: mempunyai kelebihan kekuatan tinggi, ketumpatan rendah, rintangan kakisan yang baik dan biokompatibiliti, digunakan secara meluas dalam aeroangkasa, peralatan perubatan, automotif dan bidang lain, seperti bilah enjin pesawat, sambungan tiruan dan pembuatan bahagian lain.
Keluli tahan karat: mempunyai rintangan kakisan yang baik, sifat mekanikal dan sifat pemprosesan, kos yang agak rendah, adalah salah satu bahan yang biasa digunakan dalam percetakan 3D logam, boleh digunakan untuk mengeluarkan pelbagai bahagian mekanikal, alat, peranti perubatan dan sebagainya.
Aloi aluminium: ketumpatan rendah, kekuatan tinggi, kekonduksian terma yang baik, sesuai untuk bahagian pembuatan dengan keperluan berat yang tinggi, seperti blok silinder enjin kereta, bahagian struktur aeroangkasa, dll.
Aloi berasaskan nikel: dengan kekuatan suhu tinggi yang sangat baik, rintangan kakisan dan rintangan pengoksidaan, ia sering digunakan dalam pembuatan komponen suhu tinggi seperti enjin pesawat dan turbin gas.
kelebihan
Tahap kebebasan reka bentuk yang tinggi: Keupayaan untuk mencapai pembuatan bentuk dan struktur yang kompleks, seperti struktur kekisi, struktur yang dioptimumkan secara topologi, dsb., yang sukar atau mustahil untuk dicapai dalam proses pembuatan tradisional, menyediakan ruang inovasi yang lebih besar untuk reka bentuk produk, dan boleh menghasilkan bahagian yang lebih ringan dan berprestasi tinggi.
Kurangkan bilangan bahagian: beberapa bahagian boleh disepadukan menjadi keseluruhan, mengurangkan sambungan dan proses pemasangan antara bahagian, meningkatkan kecekapan pengeluaran, mengurangkan kos, tetapi juga meningkatkan kebolehpercayaan dan kestabilan produk.
Prototaip pantas: Ia boleh menghasilkan prototaip produk dalam masa yang singkat, mempercepatkan kitaran pembangunan produk, mengurangkan kos penyelidikan dan pembangunan serta membantu perusahaan membawa produk ke pasaran dengan lebih pantas.
Pengeluaran tersuai: Mengikut keperluan individu pelanggan, produk unik boleh dihasilkan untuk memenuhi keperluan khas pelanggan yang berbeza, sesuai untuk implan perubatan, barang kemas dan bidang tersuai lain.
Had
Kualiti permukaan yang lemah: Kekasaran permukaan bahagian logam yang dicetak agak tinggi, dan rawatan selepas diperlukan, seperti pengisaran, penggilap, letupan pasir, dan lain-lain, untuk memperbaiki kemasan permukaan, meningkatkan kos pengeluaran dan masa.
Kecacatan dalaman: mungkin terdapat kecacatan dalaman seperti liang, zarah tidak bercantum, dan gabungan yang tidak lengkap semasa proses percetakan, yang menjejaskan sifat mekanikal bahagian, terutamanya dalam penggunaan beban tinggi dan beban kitaran, adalah perlu untuk mengurangkan berlakunya kecacatan dalaman dengan mengoptimumkan parameter proses percetakan dan menggunakan kaedah pasca pemprosesan yang sesuai.
Had bahan: Walaupun jenis bahan cetakan 3D logam yang tersedia semakin meningkat, masih terdapat had bahan tertentu berbanding dengan kaedah pembuatan tradisional, dan beberapa bahan logam berprestasi tinggi lebih sukar untuk dicetak dan kosnya lebih tinggi.
Isu kos: Kos peralatan dan bahan percetakan 3D logam agak tinggi dan kelajuan pencetakan adalah perlahan, yang tidak kos efektif seperti proses pembuatan tradisional untuk pengeluaran berskala besar, dan pada masa ini sesuai terutamanya untuk kumpulan kecil, pengeluaran tersuai dan kawasan yang mempunyai prestasi produk yang tinggi dan keperluan kualiti.
Kerumitan teknikal: Pencetakan 3D logam melibatkan parameter proses dan kawalan proses yang kompleks, yang memerlukan pengendali profesional dan sokongan teknikal, serta memerlukan tahap teknikal dan pengalaman pengendali yang tinggi.
Medan permohonan
Aeroangkasa: Digunakan untuk mengeluarkan bilah enjin aero, cakera turbin, struktur sayap, bahagian satelit, dsb., yang boleh mengurangkan berat bahagian, meningkatkan kecekapan bahan api, mengurangkan kos pengeluaran, dan memastikan prestasi tinggi dan kebolehpercayaan bahagian.
Automobil: Menghasilkan blok silinder enjin kereta, cangkang transmisi, bahagian struktur ringan, dsb., untuk mencapai reka bentuk kereta yang ringan, meningkatkan penjimatan bahan api dan prestasi.
Perubatan: Pengeluaran peranti perubatan, sendi tiruan, ortotik pergigian, peranti perubatan implan, dsb., mengikut perbezaan individu pembuatan tersuai pesakit, meningkatkan kesesuaian peranti perubatan dan kesan rawatan.
Pengilangan acuan: Pembuatan acuan suntikan, acuan tuangan die, dsb., memendekkan kitaran pembuatan acuan, mengurangkan kos, meningkatkan ketepatan dan kerumitan acuan.
Elektronik: Mengeluarkan radiator, cengkerang, papan litar peralatan elektronik, dsb., untuk mencapai pembuatan bersepadu struktur kompleks, meningkatkan prestasi dan kesan pelesapan haba peralatan elektronik.
Barang Kemas: Mengikut kreativiti pereka dan keperluan pelanggan, pelbagai barang kemas unik boleh dihasilkan untuk meningkatkan kecekapan pengeluaran dan pemperibadian produk.