Recentment, hem demostrat una demostració de metallImpressió 3D, i el vam completar amb molt d’èxit, de manera que el que és el metallImpressió 3D? Quins són els seus avantatges i desavantatges?
Metal 3D Printing és una tecnologia de fabricació additiva que construeix objectes tridimensionals afegint la capa de materials metàl·lics per capa. Aquí teniu una introducció detallada a la impressió 3D metall:
Principi tècnic
Sinteig làser selectiu (SLS): l’ús de bigues làser d’alta energia per fondre’s selectivament els pols metàl·lics, escalfant el material en pols a una temperatura lleugerament per sota del seu punt de fusió, de manera que es formen enllaços metal·lúrgics entre partícules de pols, construint així la capa d’objectes per capa. En el procés d'impressió, primer es posa una capa uniforme de pols metàl·lica a la plataforma d'impressió i, a continuació, el feix làser escaneja la pols segons la forma de la secció de l'objecte Acabada una capa d'impressió, la plataforma cau una certa distància i, a continuació, reparteix una nova capa de pols, repeteix el procés anterior fins que s'imprimeixi tot l'objecte.
Fusió làser selectiva (SLM): similar a la SLS, però amb una energia làser més elevada, la pols metàl·lica es pot fondre completament per formar una estructura més densa, una densitat més elevada i unes propietats mecàniques millors són més alts, a prop o fins i tot superen les parts produïdes pel procés de fabricació tradicional. És adequat per fabricar peces en aeroespacial, equipament mèdic i altres camps que requereixen una alta precisió i un rendiment.
Fusió de feixos d’electrons (EBM): l’ús de feixos d’electrons com a font d’energia per fondre els pols metàl·lics. El feix d’electrons té les característiques de l’alta densitat d’energia i la velocitat d’exploració elevada, que pot fondre ràpidament la pols metàl·lica i millorar l’eficiència d’impressió. La impressió en un entorn de buit pot evitar la reacció de materials metàl·lics amb oxigen durant el procés d'impressió, adequat per imprimir aliatge de titani, aliatge basat en níquel i altres materials metàl·lics sensibles al contingut d'oxigen, sovint utilitzat en aeroespacial, equips mèdics i altres alts -Den camps.
Extrusió de materials metàl·lics (ME): mètode de fabricació basat en extrusió de materials, a través del cap d’extrusió per extreure el material metàl·lic en forma de seda o pasta i, alhora, per escalfar i curar, per aconseguir una capa d’acumulació de capa. En comparació amb la tecnologia de fusió làser, el cost de la inversió és menor, més flexible i convenient, especialment adequat per al desenvolupament precoç en entorns d’oficina i entorn industrial.
Materials comuns
Aliatge de titani: té els avantatges de gran resistència, baixa densitat, bona resistència a la corrosió i biocompatibilitat, àmpliament utilitzada en aeroespacials, equips mèdics, automoció i altres camps, com ara fulles de motors d’avions, articulacions artificials i altres peces de fabricació.
Acer inoxidable: té una bona resistència a la corrosió, propietats mecàniques i propietats de processament, un cost relativament baix, és un dels materials que s’utilitzen habitualment en la impressió 3D metàl·lica, es poden utilitzar per fabricar diverses parts mecàniques, eines, dispositius mèdics, etc.
Aliatge d'alumini: baixa densitat, alta resistència, bona conductivitat tèrmica, adequada per a peces de fabricació amb requisits de pes elevat, com ara bloc de cilindre del motor d'automòbils, peces estructurals aeroespacials, etc.
Aliatge basat en níquel: amb una excel·lent resistència a la temperatura, resistència a la corrosió i resistència a l’oxidació, sovint s’utilitza en la fabricació de components d’alta temperatura com ara motors d’avions i turbines de gas.
avantatge
Att grau de llibertat de llibertat: la capacitat d’aconseguir la fabricació de formes i estructures complexes, com ara estructures de gelosia, estructures optimitzades topològicament, etc., que són difícils o impossibles d’aconseguir en processos de fabricació tradicionals, proporciona un major espai d’innovació per al disseny del producte, i pot produir peces més clares i d’alt rendiment.
Reduïu el nombre de parts: diverses parts es poden integrar en un conjunt, reduint el procés de connexió i muntatge entre parts, millorar l’eficiència de producció, reduir els costos, però també millorar la fiabilitat i l’estabilitat del producte.
Prototipat ràpid: pot produir un prototip d’un producte en poc temps, accelerar el cicle de desenvolupament de productes, reduir els costos de recerca i desenvolupament i ajudar les empreses a portar els productes al mercat més ràpid.
Producció personalitzada: segons les necessitats individuals dels clients, es poden fabricar productes únics per complir els requisits especials de diferents clients, adequats per a implants mèdics, joies i altres camps personalitzats.
Limitació
Pura qualitat de la superfície: la rugositat superficial de les parts metàl·liques impreses és relativament elevada i es requereix després del tractament, com ara la mòlta, el polit, el sandblasting, etc., per millorar l’acabat superficial, augmentar el cost i el temps de producció.
Defectes interns: Hi pot haver defectes interns com els porus, les partícules no utilitzades i la fusió incompleta durant el procés d’impressió, que afecten les propietats mecàniques de les parts, especialment en l’aplicació de càrrega elevada i cíclica, és necessari reduir l’ocurrència de defectes interns optimitzant els paràmetres del procés d'impressió i adoptant mètodes posteriors al processament adequats.
Limitacions de material: Tot i que els tipus de materials d’impressió 3D metàl·lics disponibles estan augmentant, encara hi ha certes limitacions de material en comparació amb els mètodes de fabricació tradicionals, i alguns materials metàl·lics d’alt rendiment són més difícils d’imprimir i el cost és més elevat.
Problemes de costos: El cost dels equips i materials d’impressió 3D metàl·lica és relativament elevat i la velocitat d’impressió és lenta, cosa que no és tan rendible com els processos de fabricació tradicionals per a la producció a gran escala, i actualment és adequada per a la producció personalitzada per lots petits i àrees amb un alt rendiment del producte i requisits de qualitat.
Complexitat tècnica: la impressió 3D metàl·lica implica paràmetres de procés complexos i control de processos, que requereix operadors professionals i suport tècnic i requereix un alt nivell tècnic i experiència dels operadors.
Camp d'aplicació
Aeroespacial: s’utilitza per fabricar fulles de motor aero, discos de turbina, estructures d’ala, peces de satèl·lit, etc., que poden reduir el pes de les parts, millorar l’eficiència del combustible, reduir els costos de producció i assegurar l’elevat rendiment i la fiabilitat de les parts.
Automòbil: fabricar bloc de cilindres del motor automobilístic, shell de transmissió, peces estructurals lleugeres, etc., per aconseguir un disseny lleuger d’automòbils, millorar l’economia i el rendiment del combustible.
Medical: la producció de dispositius mèdics, articulacions artificials, ortotics dentals, dispositius mèdics implantables, etc., segons les diferències individuals de la fabricació personalitzada dels pacients, milloren la idoneïtat dels dispositius mèdics i els efectes del tractament.
Fabricació de motlles: fabricació de motlles d’injecció, motlles de fosa, etc., redueix el cicle de fabricació de motlles, redueix els costos, milloren la precisió i la complexitat del motlle.
Electrònica: fabricar radiadors, closques, taules de circuit d’equips electrònics, etc., per aconseguir la fabricació integrada d’estructures complexes, millorar el rendiment i l’efecte de dissipació de calor dels equips electrònics.
Joieria: segons la creativitat i les necessitats del client del dissenyador, es poden fabricar una varietat de joies úniques per millorar l’eficiència de la producció i la personalització del producte.
Post Horari: 22 de novembre de 2014