Метален 3D печат
Кратко описание:
3D метален печат епроцес на формоване на части чрез нагряване, синтероване, топене и охлаждане на метален прах чрез сканиране с лазер или електронен лъч под контрола на компютъра. 3D печатът не се нуждае от мухъл, формиращ бърз, висок разход, подходящ за производство на проби и малки партиди.
Металният 3D печат (3DP) е вид технология за бързо прототипиране. Това е технология, базирана на файл с цифров модел, която използва прахообразен метал или пластмаса и други адхезивни материали за конструиране на обекти чрез слоен печат. Разликата между метален 3D печат и пластмасов 3D печат: Това са две технологии. Суровината на металния 3D печат е метален прах, който се произвежда и отпечатва чрез лазерно високотемпературно синтероване. Материалът, използван за пластмасов 3D печат, е течен, който се излъчва към течния материал от ултравиолетови лъчи с различни дължини на вълните, което води до реакция на полимеризация и втвърдяване.
1. Характеристики на металния 3D печат
1. предимства на металния 3D печат
А. Бързо прототипиране на части
Б. Тази технология може да използва тънки метални прахообразни материали за производство на сложни форми, които не могат да бъдат реализирани чрез традиционни технологии като леене, коване и обработка.
В сравнение с традиционните производствени процеси, 3D печатът има много предимства, включително:
A. висока обща степен на използване на материалите;
Б. няма нужда да отваряте матрицата, по-малко производствен процес и кратък цикъл;
C Времето за производствен цикъл е кратко. По-специално, 3D печатането на части със сложни форми отнема една пета или дори една десета от времето на обикновената обработка
Д . могат да бъдат произведени части със сложна структура, като вътрешен конформален канал на потока;
Е. безплатен дизайн в съответствие с изискванията за механични свойства, без да се отчита производствения процес.
Скоростта му на печат не е висока и обикновено се използва при бързото производство на единични или малки партидни части, без разходите и времето за отваряне на формата. Въпреки че 3D печатът не е подходящ за масово производство, той може да се използва за бързо производство на различни форми за масово производство.
2 .недостатъци на металния 3D печат
3D печатът на метал предлага нови дизайнерски възможности, като интегриране на множество компоненти в производствения процес, за да се сведе до минимум използването на материали и разходите за обработка на плесени.
А). Отклонението на металните части за 3D печат обикновено е по-голямо от + / -0,10 мм и точността не е толкова добра, колкото при обикновените металообработващи машини.
Б) Свойството на топлинна обработка на 3D печатането на метал ще се деформира: точката на продажба на 3D печатането на метал е главно с висока точност и странна форма. Ако 3D отпечатването на стоманени части е термично обработено, частите ще загубят прецизност или ще трябва да бъдат преработени от металообработващи машини
Част от традиционната обработка за намаляване на материала може да доведе до много тънък втвърдяващ слой на повърхността на частите. 3D печатът не е толкова добър. Освен това разширяването и свиването на стоманените части са сериозни в процеса на обработка. Температурата и тежестта на частите ще окажат сериозно влияние върху точността
2. Материали, използвани за метален 3D печат
Включва неръждаема стомана (AISI316L), алуминий, титан, инконел (Ti6Al4V) (625 или 718) и мартензитна стомана.
1) .инструменти и мартензитни стомани
2). неръждаема стомана.
3). Сплав: най-широко използваната сплав на метален прах за материали за 3D печат са чист титан и титанова сплав, алуминиева сплав, сплав на никелова основа, кобалтова хромова сплав, медна основна сплав и др.
Медни части за 3D печат
Стоманени части за 3D печат
Алуминиеви части за 3D печат
Вложка за плесен за 3D печат
3. Видове метален 3D печат
Има пет вида технологии за метален 3D печат: SLS, SLM, npj, обектив и EBSM.
1). селективно лазерно синтероване (SLS)
SLS се състои от прахообразен цилиндър и формиращ цилиндър. Буталото на цилиндъра с прах се издига. Прахът се полага равномерно върху формиращия цилиндър от праховия паве. Компютърът контролира двумерната сканираща писта на лазерния лъч според модела на среза на прототипа. Твърдият прахообразен материал селектира селективно, за да образува слой от детайла. След завършването на един слой, работното бутало пада една дебелина на слоя, системата за разпръскване на прах разпръсква нов прах и контролира лазерния лъч, за да сканира и агломерира новия слой. По този начин цикълът се повтаря слой по слой, докато се оформят триизмерните части.
2). селективно лазерно топене (SLM)
Основният принцип на технологията за лазерно селективно топене е да се проектира триизмерният твърд модел на детайла, като се използва софтуерът за триизмерно моделиране като Pro / E, UG и CATIA на компютъра, след което се нарязва триизмерния модел през нарязване на софтуер, получаване на данните за профила на всяка секция, генериране на пътя за сканиране на пълнене от данните на профила и оборудването ще контролира селективното топене на лазерен лъч според тези линии за сканиране на пълнене Всеки слой от метален прахообразен материал постепенно се подрежда в три- габаритни метални части. Преди лазерният лъч да започне да сканира, устройството за разпръскване на праха изтласква металния прах върху основната плоча на формиращия цилиндър и след това лазерният лъч разтопява праха върху основната плоча според линията за сканиране на пълнене на текущия слой и обработва текущия слой и след това формиращият цилиндър се спуска по дебелина на слоя, цилиндърът с прах се издига на определено разстояние от дебелината, устройството за разпръскване на праха разпръсква металния прах върху обработения токов слой и оборудването настройва Въведете данните за контура на следващия слой за обработка и след това обработвайте слой по слой, докато се обработи цялата част.
3). образуване на спрей от наночастици (NPJ)
Обикновената технология за 3D печат на метал е да се използва лазер за топене или агломериране на метални прахови частици, докато технологията npj използва не прахообразна форма, а течно състояние. Тези метали се увиват в епруветка под формата на течност и се вкарват в 3D принтер, който използва „разтопено желязо“, съдържащо метални наночастици, за да пръска във форма при 3D печат на метал. Предимството е, че металът е отпечатан с разтопено желязо, целият модел ще бъде по-мек, а обикновената мастилено-струйна печатаща глава може да се използва като инструмент. Когато печатането приключи, строителната камера ще изпари излишната течност чрез нагряване, оставяйки само металната част
4). лазер в близост до оформяне на мрежа (леща)
Лазерната технология за оформяне на близки мрежи (обектив) използва принципа на лазерния и праховия транспорт едновременно. 3D CAD моделът на детайла се нарязва от компютър и се получават данните за контура на 2D равнината на детайла. След това тези данни се трансформират в следата на движението на работната маса на NC. В същото време металният прах се подава в зоната на лазерно фокусиране с определена скорост на подаване, бързо се топи и втвърдява и след това частите от близката мрежа могат да бъдат получени чрез подреждане на точки, линии и повърхности. Образуваните части могат да се използват без или само с малко количество обработка. Обективът може да реализира производството на метални части без мухъл и да спести много разходи.
5). топене с електронен лъч (EBSM)
Технологията за топене на електронни лъчи за първи път е разработена и използвана от компанията arcam в Швеция. Неговият принцип е да използва електронен пистолет за изстрелване на енергия с висока плътност, генерирана от електронен лъч след отклонение и фокусиране, което кара сканираният метален прахообразен слой да генерира висока температура в локална малка площ, което води до топене на метални частици. Непрекъснатото сканиране на електронния лъч ще накара малките разтопени метални басейни да се стопят и да се втвърдят и да образуват линейния и повърхностния метален слой след свързването.
Сред горните пет технологии за метален печат SLS (селективно лазерно синтероване) и SLM (селективно лазерно топене) са основните технологии за приложение в металния печат.
4. Прилагане на метален 3D печат
Често се използва в производството на калъпи, индустриалния дизайн и други области за изработване на модели и след това постепенно се използва при директното производство на някои продукти и след това постепенно се използва при директното производство на някои продукти. Вече има части, отпечатани по тази технология. Технологията има приложения в бижутерията, обувките, индустриалния дизайн, архитектурата, инженерството и строителството (AEC), автомобилната, космическата, стоматологичната и медицинската индустрия, образованието, географските информационни системи, гражданското строителство, огнестрелните оръжия и други области.
Металният 3D печат, с предимствата на директното формоване, без плесен, персонализиран дизайн и сложна структура, висока ефективност, ниска консумация и ниска цена, е широко използван в нефтохимическото инженерство, аерокосмическата промишленост, автомобилното производство, инжекционната форма, леенето на леки метални сплави , медицинско лечение, хартиена промишленост, енергетика, хранително-вкусова промишленост, бижутерия, мода и други области.
Производителността на металния печат не е висока, обикновено се използва за бързо производство на единични или малки партидни части, без разходите и времето за отваряне на формата. Въпреки че 3D печатът не е подходящ за масово производство, той може да се използва за бързо производство на различни форми за масово производство.
1). индустриален сектор
Понастоящем много индустриални отдели използват метални 3D принтери като ежедневни машини. При производството на прототипи и производството на модели се използва почти технология за 3D печат. В същото време може да се използва и при производството на някои големи части
3D принтерът разпечатва частите и след това ги сглобява. В сравнение с традиционния производствен процес, технологията за 3D печат може да съкрати времето и да намали разходите, но също така да постигне по-голямо производство.
2). медицинска област
Металният 3D печат се използва широко в медицинската област, особено в стоматологията. За разлика от други операции, 3D печатът с метал често се използва за отпечатване на зъбни импланти. Най-голямото предимство на използването на технологията за 3D печат е персонализирането. Лекарите могат да проектират импланти според специфичните условия на пациентите. По този начин процесът на лечение на пациента ще намали болката и ще има по-малко проблеми след операцията.
3). бижута
Понастоящем много производители на бижута се превръщат от 3D печат на смола и производство на восъчни матрици към метален 3D печат. С непрекъснатото подобряване на жизнения стандарт на хората, търсенето на бижута също е по-голямо. Хората вече не обичат обикновените бижута на пазара, но искат да имат уникални персонализирани бижута. Следователно, бъдещата тенденция на развитие на бижутерската индустрия ще бъде да реализира персонализиране без мухъл, сред които много важна роля ще играе 3D печатът на метал.
4). Космонавтиката
Много страни в света са започнали да използват технология за метален 3D печат, за да постигнат развитието на националната отбрана, космическата и други области. Първият завод за 3D печат на GE в света, построен в Италия, е отговорен за изработването на части за високоскоростни реактивни двигатели, което доказва способността на металния 3D печат.
5). Автомобилна
Времето за приложение на металния 3D печат в автомобилната индустрия не е твърде дълго, но има голям потенциал и бързо развитие. В момента BMW, Audi и други известни автомобилни производители сериозно проучват как да използват метална технология за 3D печат, за да реформират производствения режим
Металният 3D печат не е ограничен от сложната форма на частите, директно оформени, бързи и ефективни и не се нуждае от големи инвестиции на матрицата, която е подходяща за съвременното производство. Тя ще бъде разработена и приложена бързо сега и в бъдеще. Ако имате метални части, които се нуждаят от 3D печат, моля свържете се с нас.
Металният 3D печат не е ограничен от сложната форма на частите, директно оформени, бързи и ефективни и не се нуждае от големи инвестиции на матрицата, която е подходяща за съвременното производство. Тя ще бъде разработена и приложена бързо сега и в бъдеще. Ако имате метални части, които се нуждаят от 3D печат,Моля, свържете се с нас.
