Metalna 3D štampa
Kratki opis:
Metalna 3D štampa jepostupak oblikovanja dijelova zagrijavanjem, sinterovanjem, topljenjem i hlađenjem metalnog praha laserskim ili elektronskim snopom pod kontrolom računara. 3D tisku nije potreban kalup, što stvara brzo, skupo, pogodno za proizvodnju uzoraka i male serije.
Metalno 3D štampanje (3DP) vrsta je brze tehnologije izrade prototipova. To je tehnologija zasnovana na datoteci digitalnog modela koja koristi metal u prahu ili plastiku i druge ljepljive materijale za konstrukciju predmeta slojevitim ispisom. Razlika između 3D štampe na metalu i 3D štampe na plastici: To su dvije tehnologije. Sirovina metalnog 3D štampanja je metalni prah, koji se proizvodi i štampa laserskim visokotemperaturnim sinterovanjem. Materijal koji se koristi za plastičnu 3D štampu je tečnost koja se na tečni materijal zrači ultraljubičastim zrakama različitih valnih duljina, što rezultira reakcijom polimerizacije i očvršćavanjem.
1. Karakteristike metalnog 3D štampanja
1. prednosti 3D štampe na metalu
A. Brza izrada prototipova dijelova
B. Ova tehnologija može koristiti tanke metalne materijale u prahu za proizvodnju složenih oblika koji se ne mogu ostvariti tradicionalnom tehnologijom poput lijevanja, kovanja i obrade.
U usporedbi s tradicionalnim proizvodnim procesima, 3D tisak ima brojne prednosti, uključujući:
A. visoka ukupna stopa iskorišćenja materijala;
B. nema potrebe za otvaranjem kalupa, manje proizvodnog procesa i kratkog ciklusa;
C Vreme proizvodnog ciklusa je kratko. 3D štampanje dijelova složenih oblika posebno traje petinu ili čak desetinu vremena uobičajene obrade
D. mogu se proizvesti dijelovi složene strukture, kao što je unutrašnji konformni kanal protoka;
E. besplatan dizajn u skladu sa zahtjevima mehaničkih svojstava bez uzimanja u obzir proizvodnog procesa.
Njegova brzina ispisa nije velika i obično se koristi u brzoj proizvodnji pojedinačnih ili malih šaržnih dijelova, bez troškova i vremena otvaranja kalupa. Iako 3D tisak nije pogodan za masovnu proizvodnju, može se koristiti za brzu proizvodnju raznih kalupa za masovnu proizvodnju.
2. nedostaci 3D štampe na metalu
Metalna 3D štampa nudi nove mogućnosti dizajna, poput integriranja više komponenata u proizvodni proces kako bi se smanjili troškovi upotrebe materijala i obrade kalupa.
A). Odstupanje metalnih dijelova za 3D štampu uglavnom je veće od + / -0,10 mm, a preciznost nije dobra kao kod običnih alatnih strojeva.
B) Svojstvo toplotne obrade 3D štampe metala deformirat će se: prodajno mjesto 3D štampe metala uglavnom je visoke preciznosti i neobičnog oblika. Ako se 3D ispis čeličnih dijelova termički obradi, dijelovi će izgubiti preciznost ili će ih alatni strojevi trebati ponovo obraditi
Dio tradicionalne obrade smanjenjem materijala može na površini dijelova proizvesti vrlo tanki sloj koji se stvrdnjava. 3D ispis nije tako dobar. Štaviše, širenje i stezanje čeličnih dijelova ozbiljni su u procesu obrade. Temperatura i gravitacija dijelova ozbiljno će utjecati na točnost
2. Materijali koji se koriste za metalnu 3D štampu
Sadrži nehrđajući čelik (AISI316L), aluminij, titan, inkonel (Ti6Al4V) (625 ili 718) i martenzitni čelik.
1) .alati i martenzitni čelici
2). nehrđajući čelik.
3). Legura: Najrasprostranjenija legura metalnog praha za materijale za 3D štampu su čisti titan i legure titana, legure aluminijuma, legure na bazi nikla, legure kobalt hroma, legure bakra itd.
Bakreni dijelovi za 3D štampu
Čelični dijelovi za 3D štampu
Aluminijumski dijelovi za 3D štampu
Umetak za kalupe za 3D štampu
3. Vrste metalnog 3D štampanja
Postoji pet vrsta metalnih tehnologija 3D štampe: SLS, SLM, npj, leća i EBSM.
1). selektivno lasersko sinterovanje (SLS)
SLS se sastoji od cilindra u prahu i cilindra za oblikovanje. Klip cilindra s prahom se podiže. Prah se ravnomjerno postavlja na cilindar za oblikovanje pomoću opločnika praha. Računalo kontrolira dvodimenzionalnu stazu skeniranja laserskog zraka prema modelu rezanja prototipa. Čvrsti praškasti materijal selektivno se sinterira da bi se stvorio sloj dijela. Nakon završetka jednog sloja, radni klip ispušta debljinu jednog sloja, sistem za rasipanje praha širi novi prah i kontrolira lasersku zraku za skeniranje i sinterovanje novog sloja. Na taj se način ciklus ponavlja sloj po sloj dok se ne formiraju trodimenzionalni dijelovi.
2). selektivno lasersko topljenje (SLM)
Osnovni princip tehnologije laserskog selektivnog topljenja je dizajniranje trodimenzionalnog čvrstog modela dijela pomoću softvera za trodimenzionalno modeliranje kao što su Pro / E, UG i CATIA na računaru, a zatim trodimenzionalni model prorezati kroz softver za rezanje, dobiti podatke o profilu svakog odjeljka, generirati put skeniranja punjenja iz podataka profila, a oprema će kontrolirati selektivno topljenje laserskog snopa u skladu s tim linijama za skeniranje punjenja. Svaki sloj metalnog praškastog materijala postepeno se slaže u tri- dimenzionalni metalni dijelovi. Prije nego što laserska zraka započne skeniranje, uređaj za širenje praha potiskuje metalni prah na osnovnu ploču cilindra za oblikovanje, a zatim laserska zraka topi prah na osnovnoj ploči prema liniji skeniranja punjenja trenutnog sloja i obrađuje trenutni sloj, a zatim se cilindar za oblikovanje spušta na udaljenost debljine sloja, cilindar s prahom podiže se na određenu udaljenost od debljine, uređaj za posipanje praha rasipa metalni prah na obrađeni trenutni sloj, a oprema prilagođava Unesite podatke konture sljedećeg sloja za obradu, a zatim obrađujte sloj po sloj dok se cijeli dio ne obradi.
3). oblikovanje metala raspršivanjem nanočestica (NPJ)
Uobičajena tehnologija 3D štampe metala je upotreba lasera za topljenje ili sinterovanje čestica metalnog praha, dok tehnologija npj ne koristi oblik praha, već tečno stanje. Ovi metali su zamotani u cijev u obliku tečnosti i umetnuti u 3D printer, koji koristi "rastopljeno gvožđe" koji sadrži metalne nanočestice za prskanje u oblik prilikom 3D printanja metala. Prednost je u tome što je metal otisnut rastopljenim željezom, cijeli će model biti mekši, a kao alat može se koristiti obična glava s tintnim mlazom. Kada se tisak završi, građevinska komora će isparavanjem suvišnih količina tečnosti zagrijavanjem ostati samo metalni dio
4). lasersko oblikovanje u blizini mreže (sočivo)
Tehnologija laserskog oblikovanja bliskih mreža (sočiva) istovremeno koristi princip laserskog transporta i transporta praha. 3D CAD model dijela presječen je računalom i dobiveni su podaci o konturama 2D ravni dijela. Ti se podaci zatim transformiraju u trag kretanja NC radnog stola. Istodobno, metalni prah se unosi u područje fokusiranja lasera pri određenoj brzini hranjenja, brzo se topi i stvrdnjava, a zatim se dijelovi oblika neto mreže mogu dobiti slaganjem točaka, linija i površina. Oblikovani dijelovi mogu se koristiti bez ili samo uz malu količinu obrade. Objektiv može ostvariti proizvodnju metalnih dijelova bez kalupa i uštedjeti puno troškova.
5). topljenje elektronskim snopom (EBSM)
Tehnologiju topljenja elektronskim snopom prvi put je razvila i koristila kompanija arcam u Švedskoj. Njegov je princip koristiti elektronsku pušku za pucanje energije visoke gustoće koju generira elektronski snop nakon skretanja i fokusiranja, što čini da skenirani sloj metalnog praha generira visoku temperaturu u lokalnom malom području, što dovodi do topljenja metalnih čestica. Kontinuirano skeniranje snopa elektrona učinit će da se maleni rastopljeni metalni bazeni istope i učvrste, te da nakon povezivanja formiraju linearni i površinski metalni sloj.
Među gore navedenih pet tehnologija štampe na metalu, SLS (selektivno lasersko sinterovanje) i SLM (selektivno lasersko topljenje) glavne su tehnologije primjene u tisku metala.
4. Primena metalne 3D štampe
Često se koristi u proizvodnji kalupa, industrijskom dizajnu i drugim poljima za izradu modela, a zatim se postupno koristi u izravnoj proizvodnji nekih proizvoda, a zatim se postupno koristi u izravnoj proizvodnji nekih proizvoda. Već postoje dijelovi odštampani ovom tehnologijom. Tehnologija ima primenu u nakitu, obući, industrijskom dizajnu, arhitekturi, inženjerstvu i građevinarstvu (AEC), automobilskoj, vazduhoplovnoj, stomatološkoj i medicinskoj industriji, obrazovanju, geografskim informacionim sistemima, građevinarstvu, vatrenom oružju i drugim poljima.
Metalni 3D tisak, s prednostima izravnog oblikovanja, bez kalupa, personaliziranim dizajnom i složenom strukturom, visoke učinkovitosti, male potrošnje i niske cijene, široko se koristi u petrokemijskim primjenama, zrakoplovstvu, proizvodnji automobila, ubrizgavanju kalupa, lijevanju lakih legura metala , liječenje, papirna industrija, elektroenergetika, prerada hrane, nakit, moda i druga područja.
Produktivnost štampe na metalu nije velika, obično se koristi za brzu proizvodnju pojedinačnih ili malih šaržnih dijelova, bez troškova i vremena otvaranja kalupa. Iako 3D tisak nije pogodan za masovnu proizvodnju, može se koristiti za brzu proizvodnju raznih kalupa za masovnu proizvodnju.
1). industrijski sektor
Trenutno su mnogi industrijski odjeli koristili metalne 3D printere kao svoje svakodnevne mašine. U proizvodnji prototipa i proizvodnji modela, tehnologija 3D štampe se gotovo koristi. Istovremeno, može se koristiti i u proizvodnji nekih velikih dijelova
3D printer ispisuje dijelove, a zatim ih sastavlja. U usporedbi s tradicionalnim proizvodnim postupkom, tehnologija 3D ispisa može skratiti vrijeme i smanjiti troškove, ali i postići veću proizvodnju.
2). medicinsko područje
Metalna 3D štampa široko se koristi u medicini, posebno u stomatologiji. Za razliku od drugih operacija, metalni 3D ispis se često koristi za ispis zubnih implantata. Najveća prednost upotrebe tehnologije 3D štampe je prilagođavanje. Liječnici mogu dizajnirati implantate u skladu sa specifičnim stanjima pacijenta. Na taj će način postupak liječenja pacijenta smanjiti bol, a nakon operacije bit će manje problema.
3). nakit
Trenutno se mnogi proizvođači nakita transformiraju od 3D smole i proizvodnje voštanih kalupa na 3D štampu na metalu. Stalnim poboljšanjem životnog standarda ljudi, potražnja za nakitom je također veća. Ljudi više ne vole obični nakit na tržištu, ali žele imati jedinstveni prilagođeni nakit. Stoga će budući razvojni trend zlatarske industrije realizirati prilagodbu bez kalupa, među kojima će vrlo važnu ulogu imati 3D tisak na metalu.
4). Vazduhoplovstvo
Mnoge zemlje u svijetu počele su koristiti tehnologiju 3D štampe na metalu kako bi postigle razvoj nacionalne odbrane, vazduhoplovstva i drugih područja. GE-ovo prvo postrojenje za 3D štampu na svijetu, sagrađeno u Italiji, odgovorno je za izradu dijelova za skočne mlazne motore, što dokazuje sposobnost 3D štampe na metalu.
5). Automobilska industrija
Vrijeme primjene metalnog 3D tiska u automobilskoj industriji nije predugo, ali ima veliki potencijal i brz razvoj. Trenutno BMW, Audi i drugi poznati proizvođači automobila ozbiljno proučavaju kako koristiti metalnu tehnologiju 3D štampe za reformu načina proizvodnje
3D štampanje metala nije ograničeno složenim oblikom dijelova, direktno oblikovanih, brzih i efikasnih i ne treba velika ulaganja u kalup, koji je pogodan za modernu proizvodnju. Brzo će se razvijati i primjenjivati sada i u budućnosti. Ako imate metalne dijelove koji trebaju 3D ispis, kontaktirajte nas.
3D štampanje metala nije ograničeno složenim oblikom dijelova, direktno oblikovanim, brzim i efikasnim i ne treba velika ulaganja u kalup, koji je pogodan za modernu proizvodnju. Brzo će se razvijati i primjenjivati sada i u budućnosti. Ako imate metalne dijelove koji trebaju 3D ispis,Molimo kontaktirajte nas.
