Металл 3D басып шығару

Қысқаша сипаттамасы:

Металл 3D басып шығару болып табыладылазермен немесе электронды сәулемен сканерлеу арқылы металл ұнтағын қыздыру, агломерация, балқыту және салқындату арқылы бөлшектерді қалыптастыру процесі. Үш өлшемді басып шығаруға қалыптың қажеті жоқ, тез, қымбат тұратын, үлгіні және шағын партияны шығаруға жарамды.

Бізге электрондық пошта жіберіңіз PDF түрінде жүктеп алыңыз

Өнім туралы толық ақпарат

Металл 3D басып шығару (3DP) - бұл тез прототиптеу технологиясының бір түрі. Бұл қабатты басып шығару арқылы объектілерді тұрғызу үшін металл ұнтағын немесе пластмассаны және басқа жабысқақ материалдарды қолданатын цифрлық модельдік файлға негізделген технология. Металл 3D басып шығару мен пластикалық 3D басып шығару арасындағы айырмашылық: Бұл екі технология. Металл 3D басып шығарудың шикізаты металл ұнтағы болып табылады, ол лазерлік жоғары температуралы агломерациямен шығарылады және басылады. Пластикалық 3D басып шығаруға арналған материал сұйық болып табылады, ол сұйық материалға әр түрлі толқын ұзындығындағы ультрафиолет сәулелерімен сәулеленеді, нәтижесінде полимерлену реакциясы және қатаюы пайда болады.

1. Металл 3D басып шығарудың сипаттамалары

1. металды 3D басып шығарудың артықшылықтары

A. Бөлшектерді жылдам прототиптеу

B. Бұл технология құю, соғу және өңдеу сияқты дәстүрлі технологиямен жүзеге асырыла алмайтын күрделі пішіндерді жасау үшін жұқа металл ұнтақ материалдарын қолдана алады.

Дәстүрлі өндіріс процестерімен салыстырғанда 3D басып шығару көптеген артықшылықтарға ие, соның ішінде:

A. материалдарды пайдалану коэффициентінің жоғары болуы;

B. қалыпты ашудың қажеті жоқ, өндіріс процесі аз және қысқа цикл;

C Өндіріс циклінің уақыты аз. Атап айтқанда, күрделі пішінді бөлшектерді 3D басып шығару қарапайым өңдеу уақытының бестен бірін, тіпті оннан бірін алады

Д. ішкі құрылымдық ағын каналы сияқты күрделі құрылымды бөлшектерді жасауға болады;

E. өндірістік процесті ескерусіз механикалық қасиеттерге сәйкес еркін дизайн.

Оның басып шығару жылдамдығы жоғары емес, және ол қалыптың ашылу уақыты мен уақытынсыз, бір немесе кіші партиялық бөлшектерді тез дайындауда қолданылады. 3D басып шығару жаппай өндіріске жарамсыз болса да, оны жаппай өндіріске арналған түрлі қалыптарды жылдам дайындау үшін қолдануға болады.

2 .металды 3D басып шығарудың кемшіліктері

Металл 3D басып шығару материалдарды пайдалану мен қалыптарды өңдеу шығындарын минимизациялау үшін өндіріс процесіне бірнеше компоненттерді біріктіру сияқты жаңа дизайн мүмкіндіктерін ұсынады.

A) Металл 3D баспа бөліктерінің ауытқуы негізінен + / -0,10 мм-ден жоғары, ал дәлдігі қарапайым станоктардағыдай жақсы емес.

B) Металды 3D басып шығарудың термиялық өңдеу қасиеті деформацияланатын болады: металды 3D басып шығарудың сату нүктесі негізінен өте дәл және таңғажайып формада болады. Егер болат бөлшектерді 3D басып шығару термиялық өңдеуден өткен болса, онда бөлшектер дәлдігін жоғалтады немесе оларды станоктармен қайта өңдеу қажет болады

Дәстүрлі материалдарды қысқартудың механикалық өңдеу бөлігі бөлшектердің бетінде өте жұқа қатаю қабатын шығара алады. 3D басып шығару онша жақсы емес. Сонымен қатар, болат бөлшектерінің кеңеюі мен қысылуы өңдеу процесінде маңызды болып табылады. Бөлшектердің температурасы мен ауырлығы дәлдікке қатты әсер етеді

2. Металл 3D басып шығару үшін қолданылатын материалдар

Ол баспайтын болаттан (AISI316L), алюминийден, титаннан, Inconel (Ti6Al4V) (625 немесе 718) және мартенситті болаттан тұрады.

1) .аспапты және мартенситті болаттар

2). тот баспайтын болат.

3). Қорытпа: 3D баспа материалдары үшін кеңінен қолданылатын металл ұнтағы қорытпасы таза титан және титан қорытпасы, алюминий қорытпасы, никель негізіндегі қорытпа, кобальт хром қорытпасы, мыс қорытпасы және т.б.

Мыс 3D баспа бөліктері

Болат 3D баспа бөліктері

Алюминий 3D баспа бөліктері

3D басып шығаруға арналған қалып

3. Металл 3D басып шығару түрлері

Металл 3D басып шығару технологиясының бес түрі бар: SLS, SLM, npj, линза және EBSM.

1). лазерлік агломерация (SLS)

SLS ұнтақ цилиндрден және қалыптастырушы цилиндрден тұрады. Ұнтақ цилиндрінің поршені көтеріледі. Ұнтақты қалыптаушы цилиндрге ұнтақ төсегішпен біркелкі төсейді. Компьютер лазерлік сәуленің прототипінің кесінді моделіне сәйкес екі өлшемді сканерлеу жолын басқарады. Қатты ұнтақ материалы бөліктің қабатын қалыптастыру үшін селективті күйдіріледі. Бір қабат аяқталғаннан кейін, жұмыс поршені бір қабат қалыңдығын төмендетеді, ұнтақты тарату жүйесі жаңа ұнтақты таратады және жаңа қабатты сканерлеу және агломерациялау үшін лазер сәулесін басқарады. Осылайша, цикл үш өлшемді бөліктер пайда болғанға дейін қабат-қабат қайталанады.

2). лазерлік балқыту (SLM)

Лазерлі балқыту технологиясының негізгі принципі - компьютерде Pro / E, UG және CATIA сияқты үш өлшемді модельдеу бағдарламалық жасақтамасын қолдану арқылы бөлшектің үш өлшемді қатты моделін жобалау, содан кейін үш өлшемді модельді бағдарламалық жасақтаманы кесу, әр бөлімнің профильдік мәліметтерін алу, профиль мәліметтерінен толтырудың сканерлеу жолын құру және жабдық осы сканерлеу сызықтарына сәйкес лазерлік сәуленің таңдамалы балқуын басқарады. Металл ұнтағы материалының әр қабаты біртіндеп үш қабатқа жинақталады. өлшемді металл бөлшектері. Лазер сәулесі сканерлеуді бастамас бұрын, ұнтақ тарату құрылғысы металл ұнтағын қалыптастырушы цилиндрдің негіз тақтасына итеріп жібереді, содан кейін лазер сәулесі ағымдағы қабаттың толтырғыш сканерлеу сызығына сәйкес базалық тақтадағы ұнтақты ерітеді және өңдейді ағымдағы қабат, содан кейін қалыптастырушы цилиндр қабат қалыңдығының арақашықтығына түседі, ұнтақ цилиндрі белгілі бір қалыңдық қашықтығын жоғарылатады, ұнтақты таратушы құрылғы өңделген ток қабатына металл ұнтағын таратады, ал жабдық реттейді Келесі қабат контурының мәліметтерін енгізіңіз өңдеу, содан кейін бүкіл бөлік өңделгенше қабат-қабат өңдеңіз.

3). нанобөлшектерді бүріккіш металды қалыптастыру (NPJ)

Кәдімгі 3D металды басып шығару технологиясы метал ұнтағының бөлшектерін балқыту немесе агломерациялау үшін лазерді қолдану болып табылады, ал npj технологиясында ұнтақ пішіні емес, сұйық күй қолданылады. Бұл металдар сұйықтық түрінде түтікке оралып, 3D принтерге енгізіледі, онда металдың нанобөлшектері бар «балқытылған темірді» металды 3D басып шығару кезінде пішінге шашыратады. Артықшылығы - металл балқытылған темірмен басылған, барлық модель жұмсақ болады, ал кәдімгі сия-реактивті баспа құралы ретінде қолданыла алады. Басып шығару аяқталғаннан кейін, құрылыс камерасы қыздыру арқылы артық сұйықтықты буландырады, тек металл бөлігі қалады

4). лазерлік торды кескіндеу (линза)

Лазерлі торды пішіндеу (линза) технологиясында лазер мен ұнтақты тасымалдау принципі бір уақытта қолданылады. Бөлшектің 3D CAD моделі компьютермен кесіліп, бөлшектің 2D жазықтық контуры туралы мәліметтер алынады. Содан кейін бұл деректер NC жұмыс үстелінің қозғалыс жолына айналады. Сонымен бірге металл ұнтағы лазерлік фокустық аймаққа қоректенудің белгілі бір жылдамдығымен жіберіліп, тез балқып, қатып қалады, содан кейін нүктелер, сызықтар мен беттерді қабаттастыру арқылы жақын форма бөліктерін алуға болады. Қалыптасқан бөлшектерді аз мөлшерде өңдеусіз немесе тек аз мөлшерде қолдануға болады. Линза металл бөлшектерін қалыпсыз өндіруді жүзеге асыра алады және көптеген шығындарды үнемдейді.

5). электронды сәуленің балқуы (EBSM)

Электронды балқыту технологиясын алғаш Швециядағы arcam компаниясы жасап шығарған. Оның қағидаты электронды зеңбіректі ауытқудан және фокустан кейін электронды сәуленің әсерінен пайда болатын жоғары тығыздықты түсіру үшін қолдану болып табылады, бұл сканерленген металл ұнтағы қабатын жергілікті шағын ауданда жоғары температура тудырады, бұл металл бөлшектерінің еруіне әкеледі. Электронды сәулені үздіксіз сканерлеу ұсақ балқытылған металл бассейндерін бір-біріне балқытып, қатайтады және қосудан кейін сызықтық және беткі металл қабатын құрайды.

Жоғарыда аталған бес металды басып шығару технологияларының ішінде SLS (лазерлік агломерация) және SLM (лазерлік балқыту) металды басып шығаруда қолданудың негізгі технологиялары болып табылады.

4. Металл 3D басып шығаруды қолдану

Ол көбінесе қалып жасауда, өнеркәсіптік дизайнда және басқа салаларда модельдер жасау үшін қолданылады, содан кейін ол біртіндеп кейбір өнімдерді тікелей өндіруде қолданылады, содан кейін ол біртіндеп кейбір өнімдерді тікелей өндіруде қолданылады. Қазірдің өзінде осы технологиямен басылған бөліктер бар. Технология зергерлік, аяқ киім, өнеркәсіптік дизайн, сәулет, машина жасау және құрылыс (AEC), автомобиль, аэроғарыштық, стоматологиялық және медициналық өнеркәсіптер, білім беру, геоақпараттық жүйелер, азаматтық құрылыс, атыс қаруы және басқа да салаларда қолданылады.

Металл 3D басып шығару, тікелей қалыптау артықшылықтарымен, қалыпсыз, жеке дизайны және күрделі құрылымымен, жоғары тиімділігімен, төмен шығындарымен және арзан бағасымен, мұнай-химия техникасында, аэроғарыш, автомобиль өндірісінде, инжекционды қалыпта, жеңіл металл қорытпасынан құюда кеңінен қолданылды. , медициналық емдеу, қағаз өнеркәсібі, энергетика, тамақ өңдеу, зергерлік бұйымдар, сән және басқа салалар.

Металл басып шығару өнімділігі жоғары емес, әдетте қалыптың ашылу уақыты мен уақытынсыз, жеке немесе шағын бөлшектерді тез дайындау үшін қолданылады. 3D басып шығару жаппай өндіріске жарамсыз болса да, оны жаппай өндіріске арналған түрлі қалыптарды жылдам дайындау үшін қолдануға болады.

1). өндірістік сектор

Қазіргі кезде көптеген өндірістік бөлімдер күнделікті машиналар ретінде металл 3D принтерлерін қолданды. Прототипті өндіруде және модель өндірісінде 3D басып шығару технологиясы қолданылады. Сонымен қатар, оны кейбір ірі бөлшектер өндірісінде де қолдануға болады

3D принтер бөлшектерді басып шығарады, содан кейін оларды құрастырады. Дәстүрлі өндіріс процесімен салыстырғанда, 3D басып шығару технологиясы уақытты қысқартады және өзіндік құнын төмендетеді, сонымен бірге үлкен өндіріске қол жеткізеді.

2). медициналық сала

Металл 3D басып шығару медицина саласында, әсіресе стоматологияда кеңінен қолданылады. Басқа операциялардан айырмашылығы, металды 3D басып шығару көбінесе тіс импланттарын басып шығару үшін қолданылады. 3D басып шығару технологиясын пайдаланудың ең үлкен артықшылығы - бұл теңшеу. Дәрігерлер импланттарды пациенттердің ерекшеліктеріне сәйкес жасай алады. Осылайша, науқастың емдеу процесі ауырсынуды азайтады, ал операциядан кейін қиындықтар аз болады.

3). зергерлік бұйымдар

Қазіргі уақытта көптеген зергерлік бұйымдар өндірушілер шайырлы 3D басып шығарудан және балауыздан қалып шығарудан металды 3D басып шығаруға ауысуда. Адамдардың өмір сүру деңгейі үнемі жақсарған кезде зергерлік бұйымдарға сұраныс та жоғарылайды. Адамдар енді қарапайым әшекейлерді нарықта ұнатпайды, бірақ теңшелген ерекше зергерлік бұйымдарға ие болғысы келеді. Сондықтан зергерлік өндірістің болашақ даму тенденциясы болады, оның ішінде қалыпсыз теңшеуді жүзеге асыру керек, олардың арасында металды 3D басып шығару өте маңызды рөл атқарады.

4). Аэроғарыш

Әлемнің көптеген елдері ұлттық қорғаныс, аэроғарыш және басқа салалардың дамуына қол жеткізу үшін металды 3D басып шығару технологиясын қолдана бастады. Италияда салынған GE-дің әлемдегі бірінші 3D басып шығару зауыты реактивті қозғалтқыштардың бөлшектерін жасауға жауапты, бұл металды 3D басып шығару мүмкіндігін дәлелдейді.

5). Автокөлік

Автомобиль өнеркәсібінде металды 3D басып шығаруды қолдану уақыты тым ұзақ емес, бірақ оның үлкен әлеуеті мен қарқынды дамуы бар. Қазіргі уақытта BMW, Audi және басқа да танымал автомобиль өндірушілер өндіріс режимін реформалау үшін металды 3D басып шығару технологиясын қалай қолдануды мұқият зерттеп жатыр.

Металл 3D басып шығару бөлшектердің күрделі формасымен шектелмейді, олар тікелей қалыптасқан, тез және тиімді, сонымен қатар заманауи өндіріске қолайлы қалыптың жоғары инвестицияларын қажет етпейді. Ол қазір және болашақта тез дамып, қолданылатын болады. Егер сізде 3D басып шығаруды қажет ететін металл бөлшектер болса, бізге хабарласыңыз.