Kovový 3D tisk

Stručný popis:

Kovový 3D tisk jeproces tváření dílů zahříváním, slinováním, tavením a chlazením kovového prášku laserovým nebo elektronovým paprskovým skenováním pod kontrolou počítače. 3D tisk nepotřebuje rychlé formování, vysoké náklady, vhodné pro výrobu vzorků a malosériovou výrobu.


Detail produktu

Metal 3D printing (3DP) is a kind of rapid prototyping technology. Jedná se o technologii založenou na souboru digitálního modelu, který používá práškový kov nebo plast a jiné adhezivní materiály ke konstrukci objektů vrstvovým tiskem. Rozdíl mezi 3D kovovým tiskem a plastovým 3D tiskem: Jedná se o dvě technologie. Surovinou kovového 3D tisku je kovový prášek, který se vyrábí a tiskne laserovým vysokoteplotním slinováním. Materiál používaný pro 3D plastový tisk je kapalný, který je vyzařován do kapalného materiálu ultrafialovými paprsky různých vlnových délek, což vede k polymerační reakci a vytvrzení.

1. Charakteristika kovového 3D tisku

 

1. výhody 3D kovového tisku

A. Rychlé prototypování dílů

B. Tato technologie může používat tenké kovové práškové materiály k výrobě složitých tvarů, které nelze realizovat tradiční technologií, jako je odlévání, kování a zpracování.

 

Ve srovnání s tradičními výrobními procesy má 3D tisk mnoho výhod, včetně:

A. vysoká celková míra využití materiálů;

B. není třeba otevírat formu, méně výrobního procesu a krátký cyklus;

C Doba výrobního cyklu je krátká. Zejména 3D tisk dílů složitých tvarů zabere pětinu nebo dokonce desetinu času běžného obrábění

D. lze vyrábět součásti se složitou strukturou, jako je vnitřní konformní průtokový kanál;

E. bezplatný návrh podle požadavků na mechanické vlastnosti bez ohledu na výrobní proces.

 

Jeho rychlost tisku není vysoká a obvykle se používá při rychlé výrobě jednotlivých nebo malých dávkových dílů bez nákladů a doby otevření formy. Ačkoli 3D tisk není vhodný pro hromadnou výrobu, lze jej použít pro rychlou výrobu různých forem pro hromadnou výrobu.

2. Nevýhody kovového 3D tisku

Kovový 3D tisk nabízí nové možnosti designu, jako je integrace více komponent do výrobního procesu, aby se minimalizovalo použití materiálu a náklady na zpracování forem.

A). Odchylka kovových dílů pro 3D tisk je obecně větší než + / -0,10 mm a přesnost není tak dobrá jako u běžných obráběcích strojů.

B) Vlastnost tepelného zpracování 3D tisku na kov bude deformována: prodejní místo 3D tisku na kov je hlavně vysoká přesnost a podivný tvar. Pokud je 3D tisk ocelových dílů tepelně zpracován, ztratí díly přesnost nebo je třeba je znovu zpracovat obráběcími stroji

Část tradičního obrábění s redukcí materiálu může vytvořit velmi tenkou kalicí vrstvu na povrchu dílů. 3D tisk není tak dobrý. Kromě toho je v procesu obrábění vážné rozpínání a smršťování ocelových dílů. Teplota a gravitace dílů bude mít vážný dopad na přesnost

2. Materiály používané pro kovový 3D tisk

Zahrnuje nerezovou ocel (AISI316L), hliník, titan, Inconel (Ti6Al4V) (625 nebo 718) a martenzitickou ocel.

1). Nástrojové a martenzitické oceli

2). nerezová ocel.

3). Slitina: nejpoužívanější kovovou práškovou slitinou pro 3D tiskové materiály jsou čistý titan a slitina titanu, hliníková slitina, slitina na bázi niklu, slitina kobaltu a chrómu, slitina na bázi mědi atd.

Měděné díly pro 3D tisk

Ocelové 3D tiskové díly

Hliníkové díly pro 3D tisk

Vložka formy pro 3D tisk

3. Druhy kovového 3D tisku

Existuje pět druhů technologií 3D kovového tisku: SLS, SLM, npj, lens a EBSM.

1). selektivní laserové slinování (SLS)

SLS se skládá z práškového válce a formovacího válce. Píst válce s práškem se zvedne. Prášek se rovnoměrně nanáší na formovací válec finišerem. Počítač řídí dvourozměrnou skenovací stopu laserového paprsku podle řezného modelu prototypu. Pevný práškový materiál se selektivně slinuje, aby se vytvořila vrstva součásti. Po dokončení jedné vrstvy pracovní píst upustí o jednu tloušťku vrstvy, systém rozmetání prášku rozprostírá nový prášek a řídí laserový paprsek, aby skenoval a slinoval novou vrstvu. Tímto způsobem se cyklus opakuje vrstvu po vrstvě, dokud se nevytvoří trojrozměrné části.

2). selektivní laserové tavení (SLM)

Základním principem technologie laserového selektivního tavení je navrhnout trojrozměrný objemový model součásti pomocí softwaru pro trojrozměrné modelování, jako je Pro / E, UG a CATIA, v počítači, poté rozříznout trojrozměrný model přes software pro krájení, získejte profilová data každé sekce, vygenerujte z profilů profilovou skenovací cestu a zařízení bude řídit selektivní tavení laserového paprsku podle těchto skenovacích linií naplnění Každá vrstva kovového práškového materiálu se postupně stohuje do tří - rozměrné kovové části. Než laserový paprsek zahájí skenování, zařízení pro rozprašování prášku zatlačí kovový prášek na základní desku formovacího válce a poté laserový paprsek roztaví prášek na základní desce podle plnící skenovací linie aktuální vrstvy a zpracuje aktuální vrstva, a poté formovací válec sestupuje o vzdálenost tloušťky vrstvy, válec s práškem stoupá o určitou vzdálenost, zařízení pro rozprašování prášku rozprostírá kovový prášek na zpracovanou aktuální vrstvu a zařízení upravuje Zadejte data dalšího obrysu vrstvy pro zpracování a poté zpracovávejte vrstvu po vrstvě, dokud nebude zpracována celá část.

3). tváření rozprašováním nanočástic (NPJ)

Běžnou 3D technologií tisku kovu je použití laseru k roztavení nebo slinování kovových práškových částic, zatímco technologie npj nepoužívá tvar prášku, ale kapalný stav. Tyto kovy jsou zabaleny do zkumavky ve formě kapaliny a vloženy do 3D tiskárny, která pomocí 3D roztaveného železa obsahuje kovové nanočástice při 3D tisku kovu. Výhodou je, že kov je potištěn roztaveným železem, celý model bude měkčí a jako nástroj lze použít běžnou inkoustovou tiskovou hlavu. Po dokončení tisku konstrukční komora odpaří přebytečnou kapalinu zahřátím, přičemž zůstane pouze kovová část

4). laser poblíž tvarování sítě (čočka)

Technologie laserového tvarování čoček využívá principu laseru a transportu prášku současně. 3D CAD model součásti je rozřezán počítačem a získá se data obrysu 2D roviny součásti. Tato data jsou poté transformována do pohybové stopy pracovního stolu NC. Současně je kovový prášek přiváděn do oblasti laserového zaostřování určitou rychlostí podávání, rychle se roztaví a ztuhne a poté lze získat části téměř tvaru sítě stohováním bodů, čar a povrchů. Tvarované díly lze použít bez nebo jen s malým množstvím zpracování. Objektiv může realizovat bezolovnatou výrobu kovových dílů a ušetřit spoustu nákladů.

5). tavení elektronovým paprskem (EBSM)

Technologie tavení elektronovým paprskem byla poprvé vyvinuta a použita společností arcam ve Švédsku. Jeho principem je použití elektronové zbraně k vystřelení energie o vysoké hustotě generované elektronovým paprskem po vychýlení a zaostření, díky čemuž vrstva naskenovaného kovového prášku generuje vysokou teplotu v místní malé oblasti, což vede k roztavení kovových částic. Kontinuální skenování elektronového paprsku způsobí, že se malé skupinky roztaveného kovu roztaví a navzájem ztuhnou a po připojení vytvoří lineární a povrchovou kovovou vrstvu.

Mezi výše uvedenými pěti technologiemi tisku na kov jsou SLS (selektivní laserové slinování) a SLM (selektivní laserové tavení) hlavními aplikačními technologiemi v kovovém tisku.

4. Aplikace kovového 3D tisku

Často se používá při výrobě forem, průmyslovém designu a dalších oborech k výrobě modelů a poté se postupně používá při přímé výrobě některých produktů a poté se postupně používá při přímé výrobě některých produktů. Tato technologie již tiskne díly. Tato technologie má uplatnění v klenotnictví, obuvi, průmyslovém designu, architektuře, strojírenství a stavebnictví (AEC), automobilovém, leteckém a kosmickém průmyslu, zubním a lékařském průmyslu, vzdělávání, geografických informačních systémech, stavebnictví, střelných zbraních a dalších oborech.

Kovový 3D tisk s výhodami přímého formování, bez formy, přizpůsobený design a složitá struktura, vysoká účinnost, nízká spotřeba a nízké náklady, byl široce používán v petrochemických strojírenských aplikacích, letectví, výrobě automobilů, vstřikovacích formách, odlévání slitin lehkých kovů , lékařské ošetření, papírenský průmysl, energetika, zpracování potravin, klenoty, móda a další obory.

Produktivita tisku na kov není vysoká, obvykle se používá pro rychlou výrobu jednotlivých nebo malých dávkových dílů bez nákladů a času na otevření formy. Ačkoli 3D tisk není vhodný pro hromadnou výrobu, lze jej použít pro rychlou výrobu různých forem pro hromadnou výrobu.

 

1). průmyslový sektor

V současné době mnoho průmyslových oddělení používá kovové 3D tiskárny jako své každodenní stroje. Ve výrobě prototypů a výrobě modelů se téměř využívá technologie 3D tisku. Současně jej lze použít také při výrobě některých velkých dílů

3D tiskárna vytiskne součásti a poté je sestaví. Ve srovnání s tradičním výrobním procesem může technologie 3D tisku zkrátit čas a snížit náklady, ale také dosáhnout vyšší produkce.

2). lékařský obor

Kovový 3D tisk je široce používán v lékařských oborech, zejména ve stomatologii. Na rozdíl od jiných operací se kovový 3D tisk často používá k tisku zubních implantátů. Největší výhodou použití technologie 3D tisku je přizpůsobení. Lékaři mohou navrhnout implantáty podle konkrétních podmínek pacientů. Tímto způsobem léčebný proces pacienta sníží bolest a po operaci budou menší potíže.

3). šperky

V současné době mnoho výrobců šperků přechází z pryskyřičného 3D tisku a výroby voskových forem na kovový 3D tisk. S neustálým zlepšováním životní úrovně lidí je také vyšší poptávka po špercích. Lidé již na trhu nemají rádi běžné šperky, ale chtějí mít jedinečné šperky na míru. Proto bude trendem budoucího rozvoje klenotnického průmyslu realizovat přizpůsobení bez formy, mezi nimiž bude hrát kovový 3D tisk velmi důležitou roli.

4). Letectví a kosmonautika

Mnoho zemí na světě začalo používat technologii kovového 3D tisku k dosažení rozvoje obrany státu, letectví a dalších oborů. První závod na 3D tisk společnosti GE na světě, postavený v Itálii, je zodpovědný za výrobu dílů pro skokové tryskové motory, což dokazuje schopnost kovového 3D tisku.

5). Automobilový průmysl

Doba aplikace 3D tisku kovů v automobilovém průmyslu není příliš dlouhá, ale má velký potenciál a rychlý rozvoj. V současné době BMW, Audi a další známí výrobci automobilů vážně studují, jak využít technologii kovového 3D tisku k reformě výrobního režimu

Kovový 3D tisk není omezen složitým tvarem dílů, přímo tvarovaným, rychlým a efektivním a nevyžaduje vysoké investice do formy, která je vhodná pro moderní výrobu. Bude vyvinut a rychle použit nyní i v budoucnu. Pokud máte kovové součásti, které vyžadují 3D tisk, kontaktujte nás.

Kovový 3D tisk není omezen složitým tvarem dílů, přímo tvarovaným, rychlým a efektivním a nevyžaduje vysoké investice do formy, která je vhodná pro moderní výrobu. Bude vyvinut a rychle použit nyní i v budoucnu. Pokud máte kovové součásti, které vyžadují 3D tisk,prosím kontaktujte nás.


  • Předchozí:
  • Další:

  • Související produkty