1. Преглед на технологията за 3D печат на метали
Синтероването на метален прах (SLM), понякога наричано 3D печатна метална технология, е новаторска производствена техника, при която металните компоненти се отпечатват директно от метален прах. Висока прецизност, голяма ефективност и голяма творческа свобода изобилстват, когато този метод подрежда материалите слой по слой, за да създаде метални части със сложна форма.
По време на 3D печат на метал, скрепер полага слой от метален прах върху формиращия цилиндър субстрат и лазерен лъч селективно разтопява праха в зависимост от профила на напречното сечение на всеки слой на детайла, за да обработи текущия слой. Повдигащата система намалява височината на един напречен слой, след като един слой синтероване приключи, след което полага друг слой метален прах за синтероване на следващия слой. Слой по слой този процес продължава, докато цялата част бъде синтерована. Целият процес на формоване се провежда в камера за обработка, вакуумирана или пълна със защитен газ, за да се предотврати взаимодействието на метала с други газове при високи температури.
2. Сравнение между издръжливостта на лят метал и 3D отпечатан метал
механична ефективност
Обикновено 3D отпечатаните метални елементи имат механични качества, подобни на тези на обработените метали. Точният контрол на разпределението на материала и микроструктурата на технологията за 3D печат помага да се генерират метални предмети с голяма здравина, твърдост и устойчивост на износване. От друга страна, по време на процеса на втвърдяване, лятите метали са склонни към дефекти, включително порьозност и включвания, които могат да повлияят на механичните им характеристики.
Дизайнерски свободи
Изключителната гъвкавост на дизайна и технологията за 3D печат могат да създадат трудни за получаване сложни форми с помощта на конвенционални техники за леене. Чрез структурна оптимизация тази свобода на дизайна помага на 3D отпечатаните метални части да бъдат леки, но гарантира здравина. В космическата индустрия, например, технологията за 3D печат може да увеличи максимално конструкцията на компонентите на самолета, като по този начин намали теглото и увеличи ефективността на полета, като същевременно отговаря на стандартите за якост.
Разход на материали
Металният 3D печат използва материалите наистина добре. Ограниченията на формата и гъвкавостта на материала означават, че по време на процеса на леене се произвеждат много отпадъци. Чрез прецизно отпечатване в съответствие с реалната форма и размер на парчетата, технологията за 3D печат драстично намалява материалните отпадъци. Наред с намаляването на производствените разходи, това повишава ефективността на използването на ресурсите.
Технологичен напредък при последваща обработка
Обикновено след отпечатване, 3D отпечатаните метални предмети се нуждаят от последваща обработка, включително механична обработка, покритие и термична обработка. Тези методи за последваща обработка помагат да се увеличи още повече издръжливостта и устойчивостта на частта. Докато отливането на метални части е доста лесно при последваща обработка, често е предизвикателство да се постигне точността и производителността на 3D отпечатаните метални части.
3.Предимства и трудности на предимствата на 3D печатащите метални технологии
Чрез структурна оптимизация за минимизиране на ненужните материали, следователно намаляване на теглото на частите, технологията за 3D печат може да постигне олекотен дизайн.
Технологията за 3D печат може да произведе труднодостъпни сложни форми, които задоволяват определени нужди, с помощта на които традиционните техники за леене не могат да постигнат.
Високата прецизност и доброто качество на повърхността на 3D отпечатаните метални части помагат да се задоволят нуждите на високопрецизните приложения.
Бързото производство, станало възможно благодарение на технологията за 3D печат, е подходящо за производство на малки партиди и индивидуални изисквания.
проблем
Понастоящем доста скъпите технологии за 3D печат на метали се влияят най-вече от разходите за оборудване и материали.
Ограничения за материали: Има малко материали, използвани в технологията за 3D печат на метали и някои от тях са склонни към деформация и напукване по време на операцията за печат.
Ограничение на размера: технологията за 3D печат на метали не е подходяща за производство на предмети с големи размери в момента поради топлинен стрес.
4.3D печатна метална технология: Приложни случаи
Аерокосмическа зона
3D печатът се прилага широко в аерокосмическия сектор за производство на компоненти на двигатели, структурни части на самолети и др. Тези части се нуждаят не само от голяма здравина и издръжливост, но и от лекота. Посредством структурен дизайн и разпределение на материалите, технологията за 3D печат ефективно отговаря на тези критерии.
Сферата на автомобилното производство
Компонентите със сложна форма, включително цилиндрови глави на двигателя и всмукателни колектори, се произвеждат в областта на автомобилното производство с помощта на технологии за 3D печат. Тези части се нуждаят не само от голяма производителност и точност, но и от възможност за бързо производство. Чрез точен контрол на микроструктурата на материала, технологията за 3D печат ефективно задоволява тези нужди.
Медицинска професия
Технологията за 3D печат се прилага в медицинския сектор за производство на импланти и хирургически водачи. Тези инструменти изискват голяма биосъвместимост и висока точност. Чрез точен контрол на формата и размера на материала, технологията за 3D печат ефективно отговаря на тези критерии.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-aluminum-led-radiator.html