Մետաղական 3D տպագրություն

Կարճ նկարագրություն:

Մետաղական 3D տպագրությունըհամակարգչի վերահսկողության ներքո լազերային կամ էլեկտրոնային ճառագայթների սկանավորմամբ մետաղական փոշու տաքացման, մանրացման, հալման և հովացման միջոցով մասերի ձևավորման գործընթաց: 3D տպագրությունը կաղապարի կարիք չունի `կազմելով արագ, բարձր ծախսեր, որոնք հարմար են նմուշների և փոքր խմբաքանակների արտադրության համար:

Ուղարկեք մեզ էլ Ներբեռնեք որպես PDF

Ապրանքի մանրամասն

Մետաղական 3D տպագրությունը (3DP) մի տեսակ արագ նախատիպավորման տեխնոլոգիա է: Դա թվային մոդելի ֆայլի վրա հիմնված տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է փոշի մետաղ կամ պլաստմասե և այլ սոսինձ նյութեր `շերտերի տպագրությամբ օբյեկտները կառուցելու համար: Տարբերությունը մետաղական 3D տպագրության և պլաստիկ 3D տպագրության միջև. Սրանք երկու տեխնոլոգիա են: Մետաղական 3D տպագրության հումքը մետաղի փոշի է, որն արտադրվում և տպվում է լազերային բարձր ջերմաստիճանի սինթեզմամբ: Պլաստիկ 3D տպագրության համար օգտագործվող նյութը հեղուկ է, որը հեղուկ նյութի վրա ճառագայթվում է տարբեր ալիքի երկարությունների ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներով, ինչի արդյունքում առաջանում է պոլիմերացման ռեակցիա և բուժում:

1. Մետաղական 3D տպագրության բնութագրերը

1 մետաղական 3D տպագրության առավելությունները

A. Մասերի արագ նախատիպավորում

Բ. Այս տեխնոլոգիան կարող է օգտագործել բարակ մետաղական փոշի նյութեր `բարդ ձևեր արտադրելու համար, որոնք հնարավոր չէ իրականացնել ավանդական տեխնոլոգիայով, ինչպիսիք են ձուլումը, կեղծումը և վերամշակումը:

Ավանդական արտադրական գործընթացների հետ համեմատած ՝ 3D տպագրությունն ունի շատ առավելություններ, այդ թվում ՝

Ա. նյութերի օգտագործման ընդհանուր բարձր մակարդակ;

Բ. անհրաժեշտ չէ բացել կաղապարը, պակաս արտադրական գործընթաց և կարճ ցիկլ.

C Արտադրության ցիկլի ժամանակը կարճ է: Մասնավորապես, բարդ ձևերով մասերի 3D տպումը տանում է սովորական մշակման ժամանակի մեկ հինգերորդը կամ նույնիսկ մեկ տասներորդը

Դ կարող են արտադրվել բարդ կառուցվածք ունեցող մասեր, ինչպիսիք են ներքին կոնֆորմալ հոսքի ալիքը.

Ե. անվճար նախագծում `ըստ մեխանիկական գույքի պահանջների, առանց հաշվի առնելու արտադրության գործընթացը:

Դրա տպման արագությունը բարձր չէ, և այն սովորաբար օգտագործվում է միայնակ կամ փոքր խմբաքանակի մասերի արագ արտադրության մեջ, առանց կաղապարի բացման արժեքի և ժամանակի: Չնայած 3D տպագրությունը հարմար չէ զանգվածային արտադրության համար, այն կարող է օգտագործվել զանգվածային արտադրության տարբեր ձուլվածքների արագ արտադրության համար:

2. Մետաղական 3D տպագրության թերությունները

Մետաղական 3D տպագրությունն առաջարկում է նախագծման նոր հնարավորություններ, ինչպիսիք են արտադրական գործընթացում բազմաթիվ բաղադրիչների ինտեգրումը `նյութի օգտագործման և ձուլվածքի մշակման ծախսերը նվազագույնի հասցնելու համար:

Ա) Մետաղական 3D տպագրության մասերի շեղումը, ընդհանուր առմամբ, ավելի մեծ է, քան + / -0,10 մմ, և ճշգրտությունն այնքան լավը չէ, որքան սովորական հաստոցների:

Բ) Մետաղի 3D տպագրության ջերմամշակման հատկությունը դեֆորմացվում է. Մետաղի 3D տպագրության վաճառքի կետը հիմնականում բարձր ճշգրտության և տարօրինակ ձև է: Եթե պողպատե մասերի 3D տպագրությունը ջերմային մշակման ենթարկվի, մասերը կկորցնեն ճշգրտությունը կամ անհրաժեշտ է վերամշակել հաստոցներ

Ավանդական նյութի կրճատման մշակման մի մասը կարող է շատ բարակ կարծրացնող շերտ առաջացնել մասերի մակերեսին: 3D տպագրությունն այնքան էլ լավ չէ: Ավելին, պողպատե մասերի ընդլայնումն ու կծկումը լուրջ են մշակման գործընթացում: Մասերի ջերմաստիճանն ու ծանրությունը լուրջ ազդեցություն կունենան ճշգրտության վրա

2. Նյութեր, որոնք օգտագործվում են մետաղական 3D տպագրության համար

Այն իր մեջ ներառում է չժանգոտվող պողպատ (AISI316L), ալյումին, տիտան, Inconel (Ti6Al4V) (625 կամ 718) և մարմենիտիտային պողպատ:

1) .սուտակային և մարտենսիտային պողպատներ

2) չժանգոտվող պողպատ

3) Խառնուրդ. 3D տպագրության նյութերի համար առավել լայնորեն օգտագործվող մետաղական փոշու խառնուրդը մաքուր տիտանի և տիտանի խառնուրդ է, ալյումինե խառնուրդ, նիկելի հիմքի խառնուրդ, կոբալտ քրոմի խառնուրդ, պղնձի հիմքի խառնուրդ և այլն:

Պղնձե 3D տպագրության մասեր

Պողպատե 3D տպագրության մասեր

3D ալյումինե տպագրության մասեր

3D տպագրության ձևի ներդիր

3. Մետաղական 3D տպագրության տեսակները

Գոյություն ունեն մետաղական 3D տպագրության հինգ տեսակներ ՝ SLS, SLM, npj, ոսպնյակներ և EBSM:

1) ընտրովի լազերային սինթրինգ (SLS)

SLS- ն բաղկացած է փոշու գլանից և ձևավորող գլանից: Փոշի գլանի մխոցը բարձրանում է: Փոշը հավասարապես դրվում է ձևավորող գլանի վրա `փոշու հեղուկացիրով: Համակարգիչը վերահսկում է լազերային ճառագայթի երկչափ սկանավորման ուղին ՝ ըստ նախատիպի կտոր մոդելի: Կոշտ փոշի նյութը ընտրովիորեն մանրացված է `կազմելով մասի շերտ: Մեկ շերտի ավարտից հետո աշխատանքային մխոցը թողնում է մեկ շերտի հաստությունը, փոշի տարածող համակարգը տարածում է նոր փոշի և վերահսկում լազերային ճառագայթը ՝ նոր շերտը սկանավորելու և սինթեզելու համար: Այս եղանակով ցիկլը շերտ առ շերտ կրկնվում է մինչև եռաչափ մասերի ձևավորումը:

2) ընտրովի լազերային հալում (SLM)

Լազերային ընտրովի հալման տեխնոլոգիայի հիմնական սկզբունքն է մասի եռաչափ ամուր մոդելի նախագծումը `համակարգչում օգտագործելով եռաչափ մոդելավորման ծրագրակազմ, ինչպիսիք են Pro / E, UG և CATIA, այնուհետև կտրատել եռաչափ մոդելը կտրելու ծրագրակազմ, ստացեք յուրաքանչյուր բաժնի պրոֆիլի տվյալները, պրոֆիլի տվյալներից առաջացրեք լցման սկանավորման ուղին, և սարքավորումը կվերահսկի լազերային ճառագայթի ընտրովի հալումը ըստ այդ լրացման սկան գծերի. Մետաղական փոշու նյութի յուրաքանչյուր շերտը աստիճանաբար հավաքվում է երեք ծավալային մետաղական մասեր: Նախքան լազերային ճառագայթը սկանավորելը, փոշի տարածող սարքը մետաղի փոշին մղում է ձևավորող գլանի հիմքի ափսեի վրա, այնուհետև լազերային ճառագայթը հալեցնում է փոշին բազային ափսեի վրա ՝ ըստ ընթացիկ շերտի լցման սկան գծի, և մշակում ընթացիկ շերտը, և ապա ձևավորող գլանն իջնում է շերտի հաստության հեռավորությունից, փոշու գլանը բարձրանում է որոշակի հաստության հեռավորությունից, փոշի տարածող սարքը մետաղի փոշին է տարածում մշակված ընթացիկ շերտի վրա, և սարքավորումը կարգավորում է: Մուտքագրեք հաջորդ շերտի եզրագծի տվյալները վերամշակում, ապա շերտ առ շերտ մշակել, մինչև ամբողջ մասը մշակվի:

3) նանոմասնիկների հեղուկացիր մետաղի ձևավորմամբ (NPJ)

Մետաղի սովորական 3D տպագրության տեխնոլոգիան նշանակում է օգտագործել լազեր մետաղի փոշու մասնիկները հալեցնելու կամ ցրելու համար, մինչդեռ npj տեխնոլոգիան օգտագործում է ոչ թե փոշու ձև, այլ հեղուկ վիճակ: Այս մետաղները փաթաթվում են հեղուկի տեսքով խողովակի մեջ և տեղադրվում 3D տպիչի մեջ, որն օգտագործում է մետաղի նանոմասնիկներ պարունակող «հալված երկաթ» ՝ մետաղը 3D տպելու ժամանակ ձևը ցողելու համար: Առավելությունն այն է, որ մետաղը տպագրվում է հալված երկաթով, ամբողջ մոդելը կլինի ավելի հալված, և սովորական թանաքային ռեակտիվ տպիչ գլուխը կարող է օգտագործվել որպես գործիք: Տպումն ավարտելուց հետո շինարարական պալատը տաքացնելով գոլորշիացնում է ավելցուկային հեղուկը ՝ թողնելով միայն մետաղական մասը

4) լազեր ցանցի ձևավորման մոտ (ոսպնյակ)

Netանցի ձևավորման (ոսպնյակների) մոտ լազերային տեխնոլոգիան միաժամանակ օգտագործում է լազերային և փոշու տեղափոխման սկզբունքը: Մասի 3D CAD մոդելը կտրված է համակարգչի միջոցով, և ստացվում է մասի 2D հարթության ուրվագծային տվյալները: Այս տվյալներն այնուհետև վերափոխվում են NC աշխատանքային սեղանի շարժման ուղու: Միևնույն ժամանակ, մետաղի փոշին լազերային կիզակետի տարածքում մտնում է որոշակի սնուցման արագությամբ, արագ հալվում և ամրապնդվում, այնուհետև մոտ ցանցի ձևի մասերը կարելի է ձեռք բերել կետեր, գծեր և մակերեսներ հավաքելով: Ձևավորված մասերը կարող են օգտագործվել առանց դրա մշակման կամ միայն փոքր քանակի: Ոսպնյակը կարող է իրականացնել մետաղական մասերի ձուլվածքից ազատ արտադրություն և խնայել մեծ ծախսեր:

5) էլեկտրոնային ճառագայթների հալեցում (EBSM)

Էլեկտրոնի ճառագայթների ձուլման տեխնոլոգիան առաջին անգամ մշակվել և օգտագործվել է Շվեդիայի arcam ընկերության կողմից: Դրա սկզբունքն է օգտագործել էլեկտրոնային ատրճանակը `շեղումից և ֆոկուսից հետո էլեկտրոնային ճառագայթով առաջացած բարձր խտության էներգիան նկարահանելու համար, ինչը ստիպում է, որ սկանավորված մետաղական փոշու շերտը առաջացնի բարձր ջերմաստիճան տեղական փոքր տարածքում` հանգեցնելով մետաղի մասնիկների հալման: Էլեկտրոնային ճառագայթի շարունակական սկանավորումը կստիպի մանր հալված մետաղական ջրամբարները հալվել և ամրապնդել միմյանց, և միացումից հետո կստեղծեն գծային և մակերեսային մետաղական շերտ:

Մետաղների տպագրության վերը նշված հինգ տեխնոլոգիաների շարքում ՝ SLS (ընտրովի լազերային սինթրինգ) և SLM (ընտրովի լազերային հալում) մետաղական տպագրության կիրառման հիմնական տեխնոլոգիաներն են:

4. Մետաղական 3D տպագրության կիրառում

Այն հաճախ օգտագործվում է ձուլվածքների արտադրության, արդյունաբերական ձևավորման և այլ ոլորտներում ՝ մոդելներ պատրաստելու համար, այնուհետև այն աստիճանաբար օգտագործվում է որոշ ապրանքների ուղղակի արտադրության մեջ, այնուհետև աստիճանաբար օգտագործվում է որոշ ապրանքների անմիջական արտադրության մեջ: Այս տեխնոլոգիայով արդեն տպված մասեր կան: Տեխնոլոգիան կիրառական է ոսկերչության, կոշկեղենի, արդյունաբերական դիզայնի, ճարտարապետության, ճարտարագիտության և շինարարության (AEC), ավտոմոբիլային, ավիատիեզերական, ատամնաբուժական և բժշկական արդյունաբերության, կրթության, աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգերի, քաղաքացիական ճարտարագիտության, հրազենի և այլ ոլորտներում:

Մետաղական 3D տպագրությունը, ուղղակի ձուլման առավելությունների, առանց ձուլվածքի, անհատականացված ձևավորման և բարդ կառուցվածքի առավելությունների, բարձր արդյունավետության, ցածր սպառման և ցածր ծախսերի, լայնորեն օգտագործվել է նավթաքիմիական ինժեներական ծրագրերում, օդատիեզերքում, ավտոմեքենաների արտադրության մեջ, ներարկման ձուլման մեջ, թեթև մետաղի խառնուրդի ձուլման մեջ: , բժշկական բուժում, թղթի արդյունաբերություն, էլեկտրարդյունաբերություն, սննդի վերամշակում, ոսկերչություն, նորաձեւություն և այլ ոլորտներ:

Մետաղից տպագրության արտադրողականությունը բարձր չէ, սովորաբար այն օգտագործվում է միայնակ կամ փոքր խմբաքանակի մասերի արագ արտադրության համար, առանց կաղապարի բացման արժեքի և ժամանակի: Չնայած 3D տպագրությունը հարմար չէ զանգվածային արտադրության համար, այն կարող է օգտագործվել զանգվածային արտադրության տարբեր ձուլվածքների արագ արտադրության համար:

1) արդյունաբերական հատված

Ներկայումս արդյունաբերական շատ ստորաբաժանումներ որպես իրենց ամենօրյա մեքենաներ օգտագործում են մետաղական 3D տպիչներ: Նախատիպի արտադրության և մոդելի արտադրության մեջ գրեթե օգտագործվում է 3D տպագրության տեխնոլոգիան: Միևնույն ժամանակ, այն կարող է օգտագործվել նաև որոշ խոշոր մասերի արտադրության մեջ

3D տպիչը տպում է մասերը, ապա հավաքում: Ավանդական արտադրական գործընթացի հետ համեմատած ՝ 3D տպագրության տեխնոլոգիան կարող է կրճատել ժամանակը և նվազեցնել ծախսերը, բայց նաև հասնել ավելի մեծ արտադրության:

2) բժշկական ոլորտը

Մետաղական 3D տպագրությունը լայնորեն կիրառվում է բժշկական ոլորտում, հատկապես ստոմատոլոգիայում: Ի տարբերություն այլ վիրահատությունների, մետաղական 3D տպագրությունը հաճախ օգտագործվում է ատամնաբուժական իմպլանտներ տպելու համար: 3D տպագրության տեխնոլոգիայի օգտագործման ամենամեծ առավելությունը անհատականացումն է: Բժիշկները կարող են իմպլանտներ նախագծել `ըստ հիվանդների առանձնահատուկ պայմանների: Այսպիսով, հիվանդի բուժման գործընթացը կնվազեցնի ցավը, և վիրահատությունից հետո ավելի քիչ դժվարություններ կլինեն:

3) զարդեր

Ներկայումս ոսկերչական իրերի շատ արտադրողներ վերափոխվում են խեժի 3D տպագրությունից և մոմի ձուլվածքների արտադրությունից դեպի մետաղական 3D տպագրություն: Մարդկանց կենսամակարդակի շարունակական բարելավմամբ `զարդերի պահանջարկը նույնպես մեծ է: Մարդիկ շուկայում այլևս չեն սիրում սովորական զարդեր, բայց ցանկանում են ունենալ յուրօրինակ հարմարեցված զարդեր: Հետևաբար, ոսկերչական արդյունաբերության զարգացման հետագա միտումը կլինի իրականացնել անհատականացում առանց կաղապարի, որի մեջ շատ կարևոր դեր է ունենալու մետաղական 3D տպումը:

4) Ավիատիեզերք

Աշխարհի շատ երկրներ սկսել են օգտագործել մետաղական 3D տպագրության տեխնոլոգիան `ազգային պաշտպանության, օդատիեզերական և այլ ոլորտների զարգացմանը հասնելու համար: GE- ի աշխարհում 3D տպագրության առաջին գործարանը, որը կառուցվել է Իտալիայում, պատասխանատու է ցատկող ռեակտիվ շարժիչների մասերի պատրաստման համար, ինչը ապացուցում է մետաղական 3D տպագրության ունակությունը:

5) Ավտոմոբիլային

Ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ մետաղական 3D տպագրության կիրառման ժամանակը չափազանց երկար չէ, բայց այն ունի մեծ ներուժ և արագ զարգացում: Ներկայումս BMW- ն, Audi- ն և այլ հայտնի ավտոմոբիլային արտադրողներ լրջորեն ուսումնասիրում են, թե ինչպես օգտագործել մետաղական 3D տպման տեխնոլոգիան `արտադրության ռեժիմը բարեփոխելու համար

Մետաղական 3D տպագրությունը չի սահմանափակվում ուղղակիորեն ձևավորված, արագ և արդյունավետ մասերի բարդ ձևով և կարիք չունի կաղապարի մեծ ներդրման, որը հարմար է ժամանակակից արտադրության համար: Այն կմշակվի և կկիրառվի արագ և այժմ և ապագայում: Եթե ունեք մետաղական մասեր, որոնք 3D տպագրության կարիք ունեն, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ: