Metalo 3D spausdinimas
Trumpas aprašymas:
Metalo 3D spausdinimas yradalių formavimo procesas kaitinant, sukepinant, lydant ir atvėsinant metalinius miltelius lazeriu ar elektronų pluoštu nuskaitant, valdant kompiuterį. 3D spausdinimui nereikia pelėsių, formuojasi greitai, brangiai, tinka mėginiams ir mažoms partijoms gaminti.
Metalo 3D spausdinimas (3DP) yra savotiška greito prototipų kūrimo technologija. Tai technologija, pagrįsta skaitmeniniu modelio rinkmena, kurioje naudojami metaliniai milteliai arba plastikas ir kitos lipnios medžiagos objektams konstruoti sluoksniuotu spaudiniu. Skirtumas tarp metalo 3D spausdinimo ir plastikinio 3D spausdinimo: tai yra dvi technologijos. Metalo 3D spausdinimo žaliava yra metalo milteliai, kurie gaminami ir spausdinami lazeriu sukepinant aukšta temperatūra. Plastikiniam 3D spausdinimui naudojama medžiaga yra skysta, kurią į skystą medžiagą skleidžia skirtingo bangos ilgio ultravioletiniai spinduliai, dėl ko vyksta polimerizacijos reakcija ir sukietėja.
1. Metalo 3D spausdinimo ypatybės
1. metalo 3D spausdinimo privalumai
A. Greitas dalių prototipų sudarymas
B. Ši technologija gali naudoti plonas metalines miltelines medžiagas sudėtingoms formoms gaminti, kurių neįmanoma realizuoti tradicinėmis technologijomis, tokiomis kaip liejimas, kalimas ir apdirbimas.
Palyginti su tradiciniais gamybos procesais, 3D spausdinimas turi daug privalumų, įskaitant:
A. didelis bendras medžiagų panaudojimo lygis;
B. nereikia atidaryti formos, mažiau gamybos proceso ir trumpo ciklo;
C Gamybos ciklo laikas yra trumpas. Visų pirma sudėtingų formų dalių 3D spausdinimas užima penktadalį ar net dešimtadalį įprasto apdirbimo laiko
D. gali būti gaminamos sudėtingos struktūros dalys, tokios kaip vidinis konforminis srauto kanalas;
E. nemokamas dizainas pagal mechaninių savybių reikalavimus, neatsižvelgiant į gamybos procesą.
Spausdinimo greitis nėra didelis, ir jis paprastai naudojamas greitai gaminant pavienes ar mažas partijų dalis be pelėsio atidarymo išlaidų ir laiko. Nors 3D spausdinimas nėra tinkamas masinei gamybai, jis gali būti naudojamas greitai gaminant įvairias masinės gamybos formas.
2 .metalinio 3D spausdinimo trūkumai
Metalo 3D spausdinimas suteikia naujų dizaino galimybių, pavyzdžiui, integruoti kelis komponentus į gamybos procesą, siekiant sumažinti medžiagų naudojimą ir pelėsių apdorojimo išlaidas.
A). Metalinių 3D spausdinimo dalių nuokrypis paprastai yra didesnis nei + / -0,10 mm, o tikslumas nėra toks geras kaip paprastų staklių.
B) Metalo 3D spausdinimo terminio apdorojimo savybė bus deformuota: metalo 3D spausdinimo pardavimo taškas daugiausia yra labai tikslus ir keistos formos. Jei 3D plieno detalių spausdinimas bus termiškai apdorotas, dalys neteks tikslumo arba jas reikės perdirbti staklėmis
Dalis tradicinio medžiagų mažinimo apdirbimo gali pagaminti labai ploną kietėjimo sluoksnį ant dalių paviršiaus. 3D spausdinimas nėra toks geras. Be to, plieno dalių išsiplėtimas ir susitraukimas yra rimtas apdirbimo procese. Dalių temperatūra ir sunkumas turės rimtą įtaką tikslumui
2. Metalo 3D spausdinimui naudojamos medžiagos
Ją sudaro nerūdijantis plienas (AISI316L), aliuminis, titanas, Inconel (Ti6Al4V) (625 arba 718) ir martensitinis plienas.
1) .įrankiniai ir martensitiniai plienai
2). Nerūdijantis plienas.
3). Lydinys: 3D spausdinimo medžiagoms plačiausiai naudojamas metalo miltelių lydinys yra grynas titanas ir titano lydinys, aliuminio lydinys, nikelio pagrindo lydinys, kobalto chromo lydinys, vario pagrindo lydinys ir kt.
Vario 3D spausdinimo dalys
Plieninės 3D spausdinimo dalys
3D aliuminio spausdinimo dalys
3D spausdinimo formos įdėklas
3. Metalo 3D spausdinimo tipai
Yra penkių rūšių metalo 3D spausdinimo technologijos: SLS, SLM, npj, objektyvas ir EBSM.
1). selektyvusis lazerinis sukepinimas (SLS)
SLS sudaro miltelių cilindras ir formavimo cilindras. Miltelių cilindro stūmoklis kyla. Milteliai ant formavimo cilindro tolygiai klojami miltelių klotoju. Kompiuteris valdo lazerio spindulio dvimatį nuskaitymo kelią pagal prototipo pjūvio modelį. Kieta miltelių medžiaga selektyviai sukepinama, kad susidarytų detalės sluoksnis. Užbaigus vieną sluoksnį, darbinis stūmoklis sumažėja vieno sluoksnio storiu, miltelių barstymo sistema paskleidžia naujus miltelius ir valdo lazerio spindulį, kad nuskaitytų ir sukepintų naują sluoksnį. Tokiu būdu ciklas kartojamas sluoksnis po sluoksnio, kol susidaro trimatės dalys.
2). selektyvus lazerinis lydymas (SLM)
Pagrindinis atrankinio lydymo lazeriu technologijos principas yra suprojektuoti vientisą detalės trimatį modelį naudojant kompiuterio trimatę modeliavimo programinę įrangą, pvz., Pro / E, UG ir CATIA, tada supjaustyti trimatį modelį per pjaustymo programinę įrangą, gaukite kiekvieno skyriaus profilio duomenis, iš profilio duomenų sugeneruokite užpildymo nuskaitymo kelią, o įranga valdys selektyvų lazerio pluošto lydymą pagal šias užpildymo nuskaitymo linijas. Kiekvienas metalinių miltelių medžiagos sluoksnis palaipsniui sukraunamas į tris matmenų metalinės dalys. Prieš pradedant nuskaityti lazerio spindulį, miltelių paskleidimo įtaisas stumia metalinius miltelius ant formavimo cilindro pagrindo plokštės, o tada lazerio spindulys ištirpdo miltelius ant pagrindinės plokštės pagal dabartinio sluoksnio užpildymo nuskaitymo liniją ir apdoroja formavimo cilindras nusileidžia sluoksnio storio atstumu, miltelių cilindras pakyla tam tikru storio atstumu, miltelių paskleidimo įtaisas paskleidžia metalinius miltelius ant apdoroto srovės sluoksnio ir įranga sureguliuoja Įveskite kito sluoksnio kontūro duomenis apdoroti, o tada apdoroti sluoksnis po sluoksnio, kol bus apdorota visa dalis.
3). nanodalelių purškiamas metalo formavimas (NPJ)
Įprasta metalo 3D spausdinimo technologija yra naudoti lazerį metalų miltelių dalelėms išlydyti ar sukepinti, o npj technologija naudoja ne miltelių formą, o skystą būseną. Šie metalai suvyniojami į skysčio pavidalo vamzdelį ir įterpiami į 3D spausdintuvą, kuriame naudojant „išlydytą geležį“, turinčią metalinių nanodalelių, purškiama forma, kai 3D spausdinamas metalas. Privalumas yra tas, kad metalas spausdinamas išlydyta geležimi, visas modelis bus švelnesnis, o kaip įrankį galima naudoti įprastą rašalinį spausdinimo galvutę. Baigus spausdinti, konstrukcinė kamera išgarins skysčio perteklių, palikdama tik metalinę dalį
4). lazeris šalia tinklo formavimo (objektyvas)
Lazerio šalia tinklo formavimo (objektyvo) technologija vienu metu naudoja lazerio ir miltelių gabenimo principą. 3D CAD modelis yra supjaustomas kompiuteriu ir gaunami detalės 2D plokštumos kontūro duomenys. Tada šie duomenys transformuojami į NC darbo stalo judesio takelį. Tuo pačiu metu metaliniai milteliai tam tikru tiekimo greičiu tiekiami į lazerio židinio sritį, greitai ištirpsta ir sukietėja, o tada galima gauti netoliese esančias neto formos dalis sukraunant taškus, linijas ir paviršius. Susidariusios dalys gali būti naudojamos be apdorojimo arba tik su nedideliu apdorojimo kiekiu. Lęšis gali realizuoti metalinių detalių gamybą be pelėsių ir sutaupyti daug išlaidų.
5). elektronų pluošto lydymas (EBSM)
Pirmą kartą elektronų pluošto lydymo technologiją sukūrė ir naudojo „Arcam“ įmonė Švedijoje. Jos principas yra naudoti elektroninį šautuvą šaudyti didelio tankio energiją, kurią sukuria elektronų pluoštas po nukreipimo ir fokusavimo, o tai leidžia nuskaitytam metaliniam miltelių sluoksniui sukurti aukštą temperatūrą vietiniame mažame plote ir sukelti metalų dalelių tirpimą. Nuolatinis elektronų pluošto nuskaitymas privers mažus išlydyto metalo telkinius vienas kitą ištirpti ir sukietėti bei po sujungimo suformuoti tiesinį ir paviršinį metalinį sluoksnį.
Tarp minėtų penkių metalo spausdinimo technologijų SLS (selektyvus lazerinis sukepinimas) ir SLM (selektyvus lazerinis lydymas) yra pagrindinės metalo spausdinimo taikymo technologijos.
4. Metalo 3D spausdinimo taikymas
Jis dažnai naudojamas pelėsių gamyboje, pramoniniame dizaine ir kitose srityse kuriant modelius, o po to palaipsniui naudojamas tiesiogiai gaminant kai kuriuos gaminius, o po to palaipsniui naudojamas tiesiogiai gaminant kai kuriuos gaminius. Jau yra šios technologijos atspausdintų dalių. Ši technologija taikoma juvelyrikos, avalynės, pramoninio dizaino, architektūros, inžinerijos ir statybos (AEC), automobilių, aviacijos, kosmetikos, odontologijos ir medicinos pramonės, švietimo, geografinių informacinių sistemų, civilinės inžinerijos, šaunamųjų ginklų ir kitose srityse.
Metalo 3D spausdinimas su tiesioginio liejimo, be pelėsio, individualizuoto dizaino ir sudėtingos struktūros, didelio efektyvumo, mažo suvartojimo ir mažų sąnaudų privalumais buvo plačiai naudojamas naftos chemijos inžinerijos, aviacijos, automobilių gamybos, įpurškimo formų, lengvųjų metalų lydinių liejimo srityse. , medicinos gydymas, popieriaus pramonė, energetika, maisto perdirbimas, juvelyriniai dirbiniai, mados ir kitos sritys.
Metalo spaudos našumas nėra didelis, dažniausiai naudojamas greitai ar pavienių ar mažų partijų dalims gaminti, be pelėsio atidarymo išlaidų ir laiko. Nors 3D spausdinimas nėra tinkamas masinei gamybai, jis gali būti naudojamas greitai gaminant įvairias masinės gamybos formas.
1). pramonės sektoriuje
Šiuo metu daugelis pramonės departamentų kasdien naudoja metalinius 3D spausdintuvus. Gaminant prototipus ir gaminant modelius, beveik naudojama 3D spausdinimo technologija. Tuo pačiu metu jis taip pat gali būti naudojamas kai kurių didelių dalių gamybai
3D spausdintuvas išspausdina dalis ir surenka jas. Palyginti su tradiciniu gamybos procesu, 3D spausdinimo technologija gali sutrumpinti laiką ir sumažinti išlaidas, tačiau taip pat pasiekti didesnę gamybą.
2). medicinos sritis
Metalo 3D spausdinimas plačiai naudojamas medicinos srityje, ypač odontologijoje. Skirtingai nuo kitų operacijų, metalinis 3D spausdinimas dažnai naudojamas dantų implantams atspausdinti. Didžiausias 3D spausdinimo technologijos privalumas yra pritaikymas. Gydytojai implantus gali susikurti atsižvelgdami į paciento specifines sąlygas. Tokiu būdu paciento gydymo procesas sumažins skausmą, o po operacijos bus mažiau bėdų.
3). papuošalai
Šiuo metu daugelis juvelyrinių dirbinių gamintojų nuo dervos 3D spausdinimo ir vaško formų gamybos pereina prie metalo 3D spausdinimo. Nuolat gerėjant žmonių gyvenimo lygiui, juvelyrinių dirbinių paklausa taip pat yra didesnė. Žmonės rinkoje nebepatinka įprastų papuošalų, tačiau nori turėti unikalių juvelyrinių dirbinių. Todėl tai bus ateities juvelyrikos pramonės vystymosi tendencija - pritaikymas be pelėsių, tarp kurių metalinis 3D spausdinimas vaidins labai svarbų vaidmenį.
4). Aviacija
Daugelis pasaulio šalių pradėjo naudoti metalo 3D spausdinimo technologijas, kad pasiektų krašto apsaugos, aviacijos ir kitų sričių plėtrą. Pirmoji GE 3D spausdinimo gamykla pasaulyje, pastatyta Italijoje, yra atsakinga už šuolinių reaktyvinių variklių dalių gamybą, o tai įrodo metalo 3D spausdinimo galimybes.
5). Automobiliai
Metalo 3D spausdinimo naudojimo laikas automobilių pramonėje nėra per ilgas, tačiau jis turi didelį potencialą ir sparčiai tobulėja. Šiuo metu BMW, „Audi“ ir kiti žinomi automobilių gamintojai rimtai studijuoja, kaip panaudoti metalo 3D spausdinimo technologiją pertvarkant gamybos režimą
Metalo 3D spausdinimo neriboja sudėtinga detalių forma, tiesiogiai suformuota, greita ir efektyvi, todėl nereikia didelių pelėsių investicijų, tinkamų šiuolaikinei gamybai. Jis bus kuriamas ir greitai taikomas dabar ir ateityje. Jei turite metalinių dalių, kurias reikia 3D spausdinti, susisiekite su mumis.
Metalo 3D spausdinimo neriboja sudėtinga detalių forma, tiesiogiai suformuota, greita ir efektyvi, todėl nereikia didelių pelėsių investicijų, tinkamų šiuolaikinei gamybai. Jis bus kuriamas ir greitai taikomas dabar ir ateityje. Jei turite metalinių dalių, kurias reikia 3D spausdinti,Prašome susisiekti su mumis.
