Metal 3D-udskrivning
Kort beskrivelse:
Metal 3D-udskrivning eren proces til dannelse af dele ved opvarmning, sintring, smeltning og afkøling af metalpulver ved laser- eller elektronstrålescanning under kontrol af computeren. 3D-udskrivning har ikke brug for skimmelsvamp, der danner hurtige, høje omkostninger, velegnet til prøve og produktion i lille batch.
Metal 3D-udskrivning (3DP) er en slags hurtig prototypeteknologi. Det er en teknologi baseret på digital modelfil, der bruger pulvermetal eller plast og andre klæbende materialer til at konstruere objekter ved lagtryk. Forskellen mellem 3D-udskrivning i metal og 3D-udskrivning i plast: Disse er to teknologier. Råmaterialet til 3D-udskrivning af metal er metalpulver, der produceres og udskrives ved sintring med laser ved høj temperatur. Materialet, der anvendes til 3D-udskrivning i plast, er flydende, som udstråles til det flydende materiale af ultraviolette stråler med forskellige bølgelængder, hvilket resulterer i polymerisationsreaktion og hærdning.
1. Egenskaber ved 3D-udskrivning i metal
1. fordele ved metal-3D-udskrivning
A. Hurtig prototypning af dele
B. Denne teknologi kan bruge tynde metalpulvermaterialer til at producere komplekse former, som ikke kan realiseres ved traditionel teknologi såsom støbning, smedning og forarbejdning.
Sammenlignet med traditionelle fremstillingsprocesser har 3D-udskrivning mange fordele, herunder:
A. høj samlet udnyttelsesgrad for materialer
B. intet behov for at åbne formen, mindre fremstillingsproces og kort cyklus;
C Produktionstid er kort. Især tager 3D-udskrivning af dele med komplekse former en femtedel eller endog en tiendedel af tiden med almindelig bearbejdning
D. dele med kompleks struktur kan fremstilles, såsom intern konform strømningskanal;
E. gratis design i henhold til de mekaniske egenskabskrav uden at overveje fremstillingsprocessen.
Dens udskrivningshastighed er ikke høj, og den bruges normalt til hurtig fremstilling af enkelt- eller små batchdele uden omkostninger og tid til åbning af formen. Selvom 3D-udskrivning ikke er egnet til masseproduktion, kan den bruges til hurtig fremstilling af forskellige forme til masseproduktion.
2. ulemper ved metal-3D-udskrivning
Metal 3D-udskrivning giver nye designmuligheder, som f.eks. At integrere flere komponenter i produktionsprocessen for at minimere materialeanvendelse og formbehandlingsomkostninger.
A). Afvigelsen af metal 3D-udskrivningsdele er generelt større end + / -0,10 mm, og nøjagtigheden er ikke så god som for almindelige værktøjsmaskiner.
B) Varmebehandlingsegenskaben ved 3D-udskrivning af metal deformeres: salgsargumentet for 3D-udskrivning af metal er hovedsageligt høj præcision og mærkelig form. Hvis 3D-udskrivning af ståldele varmebehandles, mister delene præcision eller skal bearbejdes af værktøjsmaskiner
En del af den traditionelle bearbejdning af materialereduktion kan producere et meget tyndt hærdende lag på overfladen af delene. 3D-udskrivning er ikke så god. Desuden er udvidelsen og sammentrækningen af ståldelene alvorlig i bearbejdningsprocessen. Delernes temperatur og tyngdekraft vil have en alvorlig indflydelse på nøjagtigheden
2. Materialer, der anvendes til 3D-udskrivning i metal
Det inkluderer rustfrit stål (AISI316L), aluminium, titanium, Inconel (Ti6Al4V) (625 eller 718) og martensitisk stål.
1) .værktøj og martensitisk stål
2). rustfrit stål.
3). Legering: den mest anvendte metalpulverlegering til 3D-trykmaterialer er ren titanium og titaniumlegering, aluminiumslegering, nikkelbaseret legering, koboltchromlegering, kobberbaseret legering osv.
Kobber 3D udskrivningsdele
Stål 3D-udskrivningsdele
3D dele til aluminiumsudskrivning
3D udskrivning skimmelindsats
3. Typer af metal 3D-udskrivning
Der er fem slags 3D-udskrivningsteknologier i metal: SLS, SLM, npj, linse og EBSM.
1). selektiv lasersintring (SLS)
SLS består af en pulvercylinder og en formningscylinder. Pulvercylinderens stempel hæver sig. Pulveret lægges jævnt på formningscylinderen af pulverudlæggeren. Computeren styrer det to-dimensionelle scanningsspor af laserstrålen i henhold til prototypens skivemodel. Det faste pulvermateriale sintres selektivt til dannelse af et lag af delen. Efter færdiggørelsen af et lag falder arbejdstemplet med et lagtykkelse, pulverspredningssystemet spreder nyt pulver og styrer laserstrålen for at scanne og sintre det nye lag. På denne måde gentages cyklussen lag for lag, indtil de tredimensionelle dele dannes.
2). selektiv lasersmeltning (SLM)
Det grundlæggende princip for laserselektiv smelteteknologi er at designe den tredimensionelle solide model af delen ved hjælp af den tredimensionelle modelleringssoftware som Pro / E, UG og CATIA på computeren og derefter skære den tredimensionelle model gennem udskæringssoftware, få profildataene for hvert afsnit, generer påfyldningsscanningsstien ud fra profildataene, og udstyret styrer den selektive smeltning af laserstråle i henhold til disse påfyldningsscanningslinjer Hvert lag af metalpulvermateriale stables gradvist i tre- dimensionelle metaldele. Inden laserstrålen begynder at skanne, skubber pulverspredningsanordningen metalpulveret på bundpladen på formningscylinderen, og derefter smelter laserstrålen pulveret på bundpladen i henhold til det aktuelle lags fyldningsscanningslinje og behandler nuværende lag, og derefter formes cylinderen ned ad en lagtykkelsesafstand, pulvercylinderen stiger en vis tykkelsesafstand, pulverspredningsindretningen spreder metalpulveret på det behandlede aktuelle lag, og udstyret justeres Indtast data for det næste lagkontur for bearbejdning, og behandl derefter lag for lag, indtil hele delen er behandlet.
3). nanopartikelsprøjtemetaldannelse (NPJ)
Almindelig 3D-udskrivningsteknologi af metal er at bruge laser til at smelte eller sintre metalpulverpartikler, mens npj-teknologi ikke bruger pulverform, men flydende tilstand. Disse metaller pakkes ind i et rør i form af væske og indsættes i en 3D-printer, der bruger "smeltet jern" indeholdende metal-nanopartikler til at sprøjte i form ved 3D-trykning af metal. Fordelen er, at metallet er trykt med smeltet jern, hele modellen bliver mere blød, og det almindelige blækstrålehoved kan bruges som et værktøj. Når udskrivningen er færdig, vil konstruktionskammeret fordampe den overskydende væske ved opvarmning og kun efterlade metaldelen
4). laser nær netformning (linse)
Laser i nærheden af netformningsteknologi (linseteknologi) bruger princippet om laser- og pulvertransport på samme tid. 3D CAD-modellen af delen er skåret ud af computeren, og delens 2D-plan konturdata opnås. Disse data transformeres derefter til bevægelsessporet på NC-arbejdsbordet. Samtidig føres metalpulveret ind i laserfokusområdet ved en bestemt tilførselshastighed, smeltes og størkner hurtigt, og derefter kan de næsten netformede dele opnås ved stabling af punkter, linjer og overflader. De dannede dele kan bruges uden eller kun med en lille mængde behandling. Objektiv kan realisere den støbefri fremstilling af metaldele og spare mange omkostninger.
5). elektronstrålesmeltning (EBSM)
Elektronstrålesmeltningsteknologi blev først udviklet og brugt af arcam-firmaet i Sverige. Dets princip er at bruge elektronpistol til at skyde energi med høj densitet genereret af elektronstråle efter afbøjning og fokus, hvilket får det scannede metalpulverlag til at generere høj temperatur i lokalt lille område, hvilket fører til smeltning af metalpartikler. Den kontinuerlige scanning af elektronstråle får de små smeltede metalbassiner til at smelte og størkne hinanden og danne det lineære og overflademetallag efter forbindelse.
Blandt de ovennævnte fem metaludskrivningsteknologier er SLS (selektiv lasersintring) og SLM (selektiv lasersmeltning) de almindelige applikationsteknologier inden for metaludskrivning.
4. Anvendelse af 3D-udskrivning i metal
Det bruges ofte til formproduktion, industrielt design og andre områder til at fremstille modeller, og derefter bruges det gradvist til direkte fremstilling af nogle produkter, og derefter bruges det gradvist til direkte fremstilling af nogle produkter. Der er allerede udskrevet dele med denne teknologi. Teknologien har anvendelser inden for smykker, fodtøj, industrielt design, arkitektur, ingeniørarbejde og byggeri (AEC), bilindustrien, luftfarts-, tand- og medicinsk industri, uddannelse, geografiske informationssystemer, civilingeniør, skydevåben og andre områder.
Metal 3D-udskrivning med fordelene ved direkte støbning, ingen form, personlig design og kompleks struktur, høj effektivitet, lavt forbrug og lave omkostninger, er blevet brugt i vid udstrækning i petrokemiske tekniske applikationer, rumfart, bilproduktion, sprøjtestøbning, letmetallegeringsstøbning , medicinsk behandling, papirindustri, kraftindustri, fødevareforarbejdning, smykker, mode og andre områder.
Produktiviteten til metaludskrivning er ikke høj, normalt brugt til hurtig fremstilling af enkelt- eller små batchdele uden omkostninger og tid til åbning af form. Selvom 3D-udskrivning ikke er egnet til masseproduktion, kan den bruges til hurtig fremstilling af forskellige forme til masseproduktion.
1). industri
På nuværende tidspunkt har mange industriafdelinger brugt 3D-printere i metal som deres daglige maskiner. I prototypeproduktion og modelproduktion anvendes 3D-printteknologi næsten. Samtidig kan den også bruges til produktion af nogle store dele
3D-printeren udskriver delene og samler dem derefter. Sammenlignet med den traditionelle fremstillingsproces kan 3D-udskrivningsteknologi forkorte tiden og reducere omkostningerne, men også opnå større produktion.
2). Medicinsk område
Metal 3D-udskrivning bruges i vid udstrækning inden for medicinsk område, især inden for tandpleje. I modsætning til andre operationer bruges 3D-udskrivning af metal ofte til at udskrive tandimplantater. Den største fordel ved at bruge 3D-udskrivningsteknologi er tilpasning. Læger kan designe implantater i henhold til patienternes specifikke forhold. På denne måde vil patientens behandlingsproces reducere smerten, og der vil være mindre problemer efter operationen.
3). smykker
På nuværende tidspunkt er mange smykkeproducenter ved at omdanne sig fra harpiks 3D-udskrivning og voksformproduktion til metal-3D-udskrivning. Med den løbende forbedring af folks levestandard er efterspørgslen efter smykker også højere. Folk kan ikke længere lide almindelige smykker på markedet, men ønsker at have unikke tilpassede smykker. Derfor vil det være den fremtidige udviklingstendens inden for smykkerindustrien at realisere tilpasning uden skimmelsvamp, blandt hvilke metal 3D-udskrivning vil spille en meget vigtig rolle.
4). Rumfart
Mange lande i verden er begyndt at anvende 3D-udskrivningsteknologi til metal for at opnå udvikling af nationalt forsvar, luftfart og andre områder. GEs første 3D-trykningsanlæg i verden, bygget i Italien, er ansvarlig for at fremstille dele til sprøjtemotorer, hvilket viser evnen til 3D-udskrivning i metal.
5). Automotive
Anvendelsestiden for metal-3D-udskrivning i bilindustrien er ikke for lang, men den har stort potentiale og hurtig udvikling. På nuværende tidspunkt studerer BMW, Audi og andre kendte bilproducenter seriøst, hvordan man bruger 3D-udskrivningsteknologi af metal til at reformere produktionstilstanden
Metal 3D-udskrivning er ikke begrænset af den komplekse form af delene, direkte dannet, hurtig og effektiv og har ikke brug for store investeringer i formen, som er velegnet til moderne fremstilling. Det vil blive udviklet og anvendt hurtigt nu og i fremtiden. Hvis du har metaldele, der har brug for 3D-udskrivning, bedes du kontakte os.
Metal 3D-udskrivning er ikke begrænset af den komplekse form af delene, direkte dannet, hurtig og effektiv og har ikke brug for store investeringer i formen, som er velegnet til moderne fremstilling. Det vil blive udviklet og anvendt hurtigt nu og i fremtiden. Hvis du har metaldele, der har brug for 3D-udskrivning,bedes du kontakte os.
