Récemment, nous avons fait une démonstration de métalImpression 3D, et nous l'avons terminé avec beaucoup de succès, alors qu'est-ce que le métalImpression 3D? Quels sont ses avantages et ses inconvénients?
L'impression métal 3D est une technologie de fabrication additive qui construit des objets en trois dimensions en ajoutant la couche de matériaux métalliques par couche. Voici une introduction détaillée à l'impression en métal 3D:
Principe technique
Strintement laser sélectif (SLS): L'utilisation de faisceaux laser à haute énergie pour faire fondre sélectivement et les poudres métalliques de frittage, chauffant le matériau de poudre à une température légèrement en dessous de son point de fusion, de sorte que les liaisons métallurgiques entre les particules de poudre se forment, construisant ainsi la couche d'objet d'objet par couche. Dans le processus d'impression, une couche uniforme de poudre métallique est d'abord posée sur la plate-forme d'impression, puis le faisceau laser scanne la poudre en fonction de la forme de section transversale de l'objet, de sorte que la poudre numérisée fond et se solidifie ensemble, après le Achèvement d'une couche d'impression, la plate-forme diminue une certaine distance, puis répartit une nouvelle couche de poudre, répétez le processus ci-dessus jusqu'à imprimer l'objet entier.
Maisse sélective du laser (SLM): Similaire à SLS, mais avec une énergie laser plus élevée, la poudre métallique peut être complètement fondu pour former une structure plus dense, une densité plus élevée et de meilleures propriétés mécaniques peuvent être obtenues, et la résistance et la précision des pièces métalliques imprimées sont plus élevés, proches ou même dépasser les pièces produites par le processus de fabrication traditionnel. Il convient à la fabrication de pièces en aérospatiale, à des équipements médicaux et à d'autres champs qui nécessitent une précision et des performances élevées.
Maisse des faisceaux d'électrons (EBM): L'utilisation de faisceaux d'électrons comme source d'énergie pour faire fondre les poudres métalliques. Le faisceau d'électrons a les caractéristiques d'une densité d'énergie élevée et d'une vitesse de balayage élevée, qui peut rapidement faire fondre la poudre métallique et améliorer l'efficacité d'impression. L'impression dans un environnement sous vide peut éviter la réaction des matériaux métalliques avec de l'oxygène pendant le processus d'impression, qui convient à l'impression en alliage de titane, en alliage à base de nickel et à d'autres matériaux métalliques sensibles à la teneur en oxygène, souvent utilisés dans l'aérospatiale, l'équipement médical et d'autres hauts -end champs.
Extrusion de matériau métallique (ME): Méthode de fabrication basée sur l'extrusion de matériaux, à travers la tête d'extrusion pour extruder le matériau métallique sous forme de soie ou de pâte, et en même temps pour chauffer et guérir, afin d'atteindre la couche par accumulation de couche par couche. Par rapport à la technologie de fusion au laser, le coût d'investissement est plus faible, plus flexible et pratique, en particulier adapté au développement précoce dans l'environnement de bureau et dans l'environnement industriel.
Matériaux communs
Alliage de titane: présente les avantages d'une forte résistance, d'une faible densité, d'une bonne résistance à la corrosion et d'une biocompatibilité, largement utilisés dans l'aérospatiale, l'équipement médical, l'automobile et d'autres domaines, tels que les lames du moteur d'avion, les joints artificiels et d'autres pièces de fabrication.
Acier inoxydable: a une bonne résistance à la corrosion, des propriétés mécaniques et des propriétés de traitement, un coût relativement faible, est l'un des matériaux couramment utilisés dans l'impression 3D métallique, peut être utilisé pour fabriquer une variété de pièces mécaniques, d'outils, de dispositifs médicaux, etc.
ALLIAGE D'ALUMINUM: faible densité, haute résistance, bonne conductivité thermique, adaptée à la fabrication de pièces avec des exigences de poids élevé, telles que le bloc de cylindre du moteur automobile, les pièces structurelles aérospatiales, etc.
Alliage à base de nickel: Avec une excellente résistance à haute température, une résistance à la corrosion et une résistance à l'oxydation, il est souvent utilisé dans la fabrication de composants à haute température tels que les moteurs d'avion et les turbines à gaz.
avantage
Degré élevé de liberté de conception: la capacité de réaliser la fabrication de formes et de structures complexes, telles que les structures de réseau, les structures topologiquement optimisées, etc., qui sont difficiles ou impossibles à réaliser dans les processus de fabrication traditionnels, fournit un plus grand espace d'innovation pour la conception des produits, et peut produire des pièces plus légères et hautes performances.
Réduire le nombre de pièces: plusieurs pièces peuvent être intégrées dans un tout, en réduisant le processus de connexion et d'assemblage entre les pièces, améliorer l'efficacité de la production, réduire les coûts, mais également améliorer la fiabilité et la stabilité du produit.
Prototypage rapide: il peut produire un prototype d'un produit en peu de temps, accélérer le cycle de développement des produits, réduire les coûts de recherche et développement et aider les entreprises à commercialiser les produits plus rapidement.
Production personnalisée: Selon les besoins individuels des clients, des produits uniques peuvent être fabriqués pour répondre aux exigences particulières de différents clients, adaptés aux implants médicaux, aux bijoux et à d'autres domaines personnalisés.
Limitation
Mauvaise qualité de surface: la rugosité de surface des pièces métalliques imprimées est relativement élevée, et le post-traitement est nécessaire, tel que le broyage, le polissage, le sablage, etc., pour améliorer la finition de surface, augmenter le coût et le temps de production.
Défauts internes: il peut y avoir des défauts internes tels que les pores, les particules non fusionnées et la fusion incomplète pendant le processus d'impression, qui affectent les propriétés mécaniques des pièces, en particulier dans l'application d'une charge élevée et d'une charge cyclique, il est nécessaire de réduire l'occurrence des défauts internes en optimisant les paramètres du processus d'impression et en adoptant des méthodes de post-traitement appropriées.
Limites des matériaux: Bien que les types de matériaux d'impression 3D métalliques disponibles augmentent, il y a encore certaines limitations des matériaux par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles, et certains matériaux métalliques à haute performance sont plus difficiles à imprimer et le coût est plus élevé.
Problèmes de coût: Le coût des équipements et des matériaux d'impression 3D métalliques est relativement élevé et la vitesse d'impression est lente, ce qui n'est pas aussi rentable que les processus de fabrication traditionnels pour la production à grande échelle, et convient actuellement principalement aux petits lots et à la production personnalisée et les zones à performances élevées de produit et aux exigences de qualité.
Complexité technique: l'impression métal 3D implique des paramètres de processus complexes et un contrôle des processus, qui nécessite des opérateurs professionnels et un support technique, et nécessite un niveau technique élevé et une expérience des opérateurs.
Champ de candidature
Aérospatial: Utilisé pour fabriquer des lames aérodynamiques, des disques de turbine, des structures d'ailes, des pièces satellites, etc., ce qui peut réduire le poids des pièces, améliorer l'efficacité énergétique, réduire les coûts de production et assurer les performances élevées et la fiabilité des pièces.
Automobile: Fabrication de cylindres de moteur automobile, coque de transmission, pièces structurelles légères, etc., pour obtenir une conception légère des automobiles, améliorer l'économie de carburant et les performances.
Médical: la production de dispositifs médicaux, des articulations artificielles, des orthèses dentaires, des dispositifs médicaux implantables, etc., selon les différences individuelles de fabrication personnalisée des patients, améliorent l'adéquation des dispositifs médicaux et des effets du traitement.
Fabrication de moisissures: fabrication de moules d'injection, moules de moulage, etc., raccourcissez le cycle de fabrication des moisissures, réduisez les coûts, améliorez la précision et la complexité du moule.
Électronique: fabriquer des radiateurs, des coquilles, des circuits imprimés de l'équipement électronique, etc., pour réaliser la fabrication intégrée de structures complexes, améliorer les performances et l'effet de dissipation thermique de l'équipement électronique.
Bijoux: Selon la créativité du créateur et les besoins des clients, une variété de bijoux uniques peuvent être fabriqués pour améliorer l'efficacité de la production et la personnalisation des produits.
Heure du poste: nov 22-2024