Percetakan 3D logam
Penerangan Ringkas:
Percetakan 3D logam adalahproses membentuk bahagian dengan memanaskan, menyinter, mencair dan menyejukkan serbuk logam dengan imbasan sinar laser atau elektron di bawah kawalan komputer. Percetakan 3D tidak memerlukan acuan, membentuk cepat, kos tinggi, sesuai untuk pengeluaran sampel dan kumpulan kecil.
Pencetakan 3D logam (3DP) adalah sejenis teknologi prototaip pantas. Ini adalah teknologi berdasarkan fail model digital, yang menggunakan serbuk logam atau plastik dan bahan pelekat lain untuk membina objek dengan mencetak lapisan. Perbezaan antara percetakan 3D logam dan percetakan 3D plastik: Ini adalah dua teknologi. Bahan mentah percetakan 3D logam adalah serbuk logam, yang dihasilkan dan dicetak dengan laser sintering suhu tinggi. Bahan yang digunakan untuk pencetakan 3D plastik adalah cairan, yang dipancarkan ke bahan cair oleh sinar ultraviolet dengan panjang gelombang yang berlainan, menghasilkan reaksi polimerisasi dan pengawetan.
1. Ciri-ciri percetakan 3D logam
1. kelebihan percetakan 3D logam
A. Prototaip bahagian yang cepat
B. Teknologi ini dapat menggunakan bahan serbuk logam nipis untuk menghasilkan bentuk kompleks yang tidak dapat direalisasikan oleh teknologi tradisional seperti pemutus, penempaan dan pemprosesan.
Berbanding dengan proses pembuatan tradisional, percetakan 3D mempunyai banyak kelebihan, termasuk:
A. kadar penggunaan bahan yang tinggi secara keseluruhan;
B. tidak perlu membuka acuan, kurang proses pembuatan dan kitaran pendek;
Masa kitaran pembuatan pendek. Khususnya, pencetakan 3D bahagian dengan bentuk yang kompleks memerlukan seperlima atau bahkan sepersepuluh dari masa pemesinan biasa
D. bahagian dengan struktur kompleks dapat dihasilkan, seperti saluran aliran konformal dalaman;
E. reka bentuk percuma mengikut keperluan harta tanah mekanikal tanpa mempertimbangkan proses pembuatan.
Kelajuan pencetakannya tidak tinggi, dan biasanya digunakan dalam pembuatan bahagian batch tunggal atau kecil yang cepat, tanpa kos dan masa pembukaan acuan. Walaupun percetakan 3D tidak sesuai untuk pengeluaran besar-besaran, ia dapat digunakan untuk pembuatan cepat pelbagai acuan untuk pengeluaran besar-besaran.
2. Kekurangan pencetakan 3D logam
Percetakan 3D logam menawarkan kemungkinan reka bentuk baru, seperti mengintegrasikan pelbagai komponen dalam proses pengeluaran untuk meminimumkan penggunaan bahan dan kos pemprosesan acuan.
A). Penyimpangan bahagian pencetakan 3D logam umumnya lebih besar daripada + / -0.10 mm, dan ketepatannya tidak sehebat alat mesin biasa.
B) Harta rawatan haba percetakan 3D logam akan cacat: titik penjualan percetakan logam 3D terutamanya mempunyai ketepatan tinggi dan bentuk yang pelik. Sekiranya percetakan 3D bahagian keluli diperlakukan dengan haba, bahagian-bahagiannya akan kehilangan ketepatan, atau perlu diproses semula dengan alat mesin
Sebahagian daripada mesin pengurangan bahan tradisional dapat menghasilkan lapisan pengerasan yang sangat nipis di permukaan bahagian. Percetakan 3D tidak begitu baik. Lebih-lebih lagi, pengembangan dan pengecutan bahagian-bahagian keluli serius dalam proses pemesinan. Suhu dan graviti bahagian akan memberi kesan serius terhadap ketepatan
2. Bahan yang digunakan untuk percetakan 3D logam
Ia merangkumi keluli tahan karat (AISI316L), aluminium, titanium, Inconel (Ti6Al4V) (625 atau 718), dan keluli martensit.
1) .tool dan baja martensit
2). keluli tahan karat.
3). Aloi: aloi serbuk logam yang paling banyak digunakan untuk bahan percetakan 3D adalah titanium murni dan aloi titanium, aloi aluminium, aloi asas nikel, aloi kobalt kromium, aloi asas tembaga, dll.
Bahagian percetakan 3D tembaga
Bahagian percetakan keluli 3D
Bahagian percetakan 3D aluminium
Sisipan acuan percetakan 3D
3. Jenis percetakan 3D logam
Terdapat lima jenis teknologi percetakan 3D logam: SLS, SLM, npj, lensa dan EBSM.
1). sintering laser selektif (SLS)
SLS terdiri daripada silinder serbuk dan silinder pembentuk. Omboh silinder serbuk naik. Serbuk diletak secara merata pada silinder pembentuk oleh pengaduk serbuk. Komputer mengawal jejak pengimbasan dua dimensi sinar laser mengikut model potongan prototaip. Bahan serbuk pepejal disinter secara selektif untuk membentuk lapisan bahagian. Setelah selesai satu lapisan, piston kerja menurunkan ketebalan satu lapisan, sistem penyebaran serbuk menyebarkan serbuk baru, dan mengawal sinar laser untuk mengimbas dan menyinter lapisan baru. Dengan cara ini, kitaran diulang lapisan demi lapisan sehingga bahagian tiga dimensi terbentuk.
2). lebur laser selektif (SLM)
Prinsip asas teknologi pencairan selektif laser adalah merancang model pepejal tiga dimensi bahagian dengan menggunakan perisian pemodelan tiga dimensi seperti Pro / E, UG dan CATIA di komputer, kemudian memotong model tiga dimensi melalui perisian penghirisan, dapatkan data profil setiap bahagian, buat jalan pengimbasan pengisian dari data profil, dan peralatan akan mengawal pencairan selektif sinar laser mengikut garis pengimbasan pengisian ini. Setiap lapisan bahan serbuk logam secara bertahap disusun menjadi tiga- bahagian logam dimensi. Sebelum pancaran laser mula mengimbas, alat penyebaran serbuk mendorong serbuk logam ke plat asas silinder pembentuk, dan kemudian sinar laser mencairkan serbuk pada plat asas mengikut garis pengimbasan pengisian lapisan semasa, dan memproses lapisan semasa, dan kemudian silinder pembentuk menuruni jarak ketebalan lapisan, silinder serbuk menaikkan jarak ketebalan tertentu, alat penyebar serbuk menyebarkan serbuk logam pada lapisan arus yang diproses, dan peralatan menyesuaikan Masukkan data kontur lapisan seterusnya untuk memproses, dan kemudian memproses lapisan demi lapisan sehingga keseluruhan bahagian diproses.
3). pembentukan logam penyembur nanopartikel (NPJ)
Teknologi percetakan 3D biasa logam adalah menggunakan laser untuk mencairkan atau zarah serbuk logam sinter, sementara teknologi npj menggunakan bukan bentuk serbuk, tetapi keadaan cair. Logam ini dibungkus dalam tiub dalam bentuk cecair dan dimasukkan ke dalam pencetak 3D, yang menggunakan "besi cair" yang mengandungi nanopartikel logam untuk disembur menjadi bentuk ketika mencetak logam 3D. Kelebihannya ialah logam dicetak dengan besi cair, keseluruhan model akan lebih lembut, dan kepala percetakan jet dakwat biasa dapat digunakan sebagai alat. Apabila pencetakan selesai, ruang pembinaan akan menguap lebihan cecair dengan memanaskan, hanya tinggal bahagian logam
4). laser berhampiran pembentukan bersih (lensa)
Teknologi laser dekat net shaping (lens) menggunakan prinsip pengangkutan laser dan serbuk pada masa yang sama. Model CAD 3D bahagian itu dihiris oleh komputer, dan data kontur satah 2D bahagian tersebut diperoleh. Data-data ini kemudian diubah menjadi trek gerakan meja kerja NC. Pada masa yang sama, serbuk logam dimasukkan ke kawasan fokus laser pada kelajuan pemberian makan tertentu, cair dan padat dengan cepat, dan kemudian bahagian bentuk jaring yang hampir dapat diperoleh dengan menyusun titik, garis dan permukaan. Bahagian yang dibentuk boleh digunakan tanpa atau hanya dengan sedikit pemprosesan. Lensa dapat mewujudkan pembuatan bahagian logam tanpa acuan dan menjimatkan banyak kos.
5). lebur elektron (EBSM)
Teknologi peleburan sinar elektron pertama kali dikembangkan dan digunakan oleh syarikat arcam di Sweden. Prinsipnya adalah menggunakan pistol elektron untuk menembak tenaga berkepadatan tinggi yang dihasilkan oleh sinar elektron setelah pesongan dan fokus, yang menjadikan lapisan serbuk logam yang diimbas menghasilkan suhu tinggi di kawasan kecil tempatan, yang menyebabkan pencairan zarah logam. Pengimbasan berterusan sinar elektron akan menjadikan kolam logam lebur kecil mencair dan mengukuhkan satu sama lain, dan membentuk lapisan logam linier dan permukaan selepas penyambungan.
Di antara lima teknologi percetakan logam di atas, SLS (sintering laser selektif) dan SLM (pencairan laser selektif) adalah teknologi aplikasi arus perdana dalam percetakan logam.
4. Aplikasi percetakan 3D logam
Ia sering digunakan dalam pembuatan acuan, reka bentuk industri dan bidang lain untuk membuat model, dan kemudian secara beransur-ansur digunakan dalam pembuatan langsung beberapa produk, dan kemudian secara beransur-ansur digunakan dalam pembuatan langsung beberapa produk. Sudah ada bahagian yang dicetak oleh teknologi ini. Teknologi ini mempunyai aplikasi dalam perhiasan, kasut, reka bentuk industri, seni bina, kejuruteraan dan pembinaan (AEC), automotif, aeroangkasa, industri pergigian dan perubatan, pendidikan, sistem maklumat geografi, kejuruteraan awam, senjata api dan bidang lain.
Percetakan 3D logam, dengan kelebihan cetakan langsung, tanpa acuan, reka bentuk yang diperibadikan dan struktur yang kompleks, kecekapan tinggi, penggunaan rendah dan kos rendah, telah banyak digunakan dalam aplikasi kejuruteraan petrokimia, aeroangkasa, pembuatan kenderaan, acuan suntikan, pemutus aloi logam ringan , rawatan perubatan, industri kertas, industri tenaga, pemprosesan makanan, perhiasan, fesyen dan bidang lain.
Produktiviti percetakan logam tidak tinggi, biasanya digunakan untuk pembuatan bahagian batch tunggal atau kecil yang cepat, tanpa kos dan masa pembukaan acuan. Walaupun percetakan 3D tidak sesuai untuk pengeluaran besar-besaran, ia dapat digunakan untuk pembuatan cepat pelbagai acuan untuk pengeluaran besar-besaran.
1). sektor perindustrian
Pada masa ini, banyak jabatan industri telah menggunakan pencetak 3D logam sebagai mesin harian mereka. Dalam pembuatan prototaip dan pengeluaran model, teknologi percetakan 3D hampir digunakan. Pada masa yang sama, ia juga dapat digunakan dalam pembuatan beberapa bahagian besar
Pencetak 3D mencetak bahagian dan kemudian memasangnya. Berbanding dengan proses pembuatan tradisional, teknologi percetakan 3D dapat memendekkan masa dan mengurangkan kos, tetapi juga menghasilkan pengeluaran yang lebih besar.
2). bidang perubatan
Percetakan 3D logam banyak digunakan dalam bidang perubatan, terutamanya dalam bidang pergigian. Tidak seperti pembedahan lain, percetakan 3D logam sering digunakan untuk mencetak implan gigi. Kelebihan terbesar menggunakan teknologi percetakan 3D adalah penyesuaian. Doktor boleh merancang implan mengikut keadaan khusus pesakit. Dengan cara ini, proses rawatan pesakit akan mengurangkan rasa sakit, dan akan ada sedikit masalah setelah operasi.
3). barang kemas
Pada masa ini, banyak pengeluar perhiasan berubah dari percetakan 3D resin dan pembuatan cetakan lilin ke percetakan 3D logam. Dengan peningkatan taraf hidup masyarakat yang berterusan, permintaan untuk perhiasan juga semakin tinggi. Orang tidak lagi menyukai perhiasan biasa di pasar, tetapi ingin memiliki perhiasan khas yang unik. Oleh itu, akan menjadi trend pengembangan industri perhiasan masa depan untuk mewujudkan penyesuaian tanpa acuan, di antaranya percetakan 3D logam akan memainkan peranan yang sangat penting.
4). Aeroangkasa
Banyak negara di dunia telah mulai menggunakan teknologi percetakan 3D logam untuk mencapai perkembangan bidang pertahanan nasional, aeroangkasa dan bidang lain. Loji percetakan 3D pertama GE di dunia, yang dibina di Itali, bertanggungjawab untuk membuat bahagian untuk enjin jet lompatan, yang membuktikan kemampuan percetakan 3D logam.
5). Automotif
Masa penggunaan percetakan 3D logam dalam industri automobil tidak terlalu lama, tetapi mempunyai potensi besar dan pengembangan yang pesat. Pada masa ini, BMW, Audi dan pengeluar kenderaan terkenal lain sedang mengkaji secara serius bagaimana menggunakan teknologi percetakan 3D logam untuk memperbaiki mod pengeluaran
Percetakan 3D logam tidak dibatasi oleh bentuk bahagian yang kompleks, terbentuk secara langsung, cepat dan cekap, dan tidak memerlukan pelaburan acuan yang tinggi, yang sesuai untuk pembuatan moden. Ia akan dikembangkan dan digunakan dengan pantas sekarang dan masa depan. Sekiranya anda mempunyai bahagian logam yang memerlukan percetakan 3D, sila hubungi kami.
Percetakan 3D logam tidak dibatasi oleh bentuk bahagian yang kompleks, terbentuk secara langsung, cepat dan cekap, dan tidak memerlukan pelaburan acuan yang tinggi, yang sesuai untuk pembuatan moden. Ia akan dikembangkan dan digunakan dengan pantas sekarang dan masa depan. Sekiranya anda mempunyai bahagian logam yang memerlukan percetakan 3D,sila hubungi kami.
