Metalni 3D tisak
Kratki opis:
Metalni 3D ispis jepostupak oblikovanja dijelova zagrijavanjem, sinterovanjem, topljenjem i hlađenjem metalnog praha laserskim ili elektronskim skeniranjem pod kontrolom računala. 3D tisak ne treba plijesan, stvarajući brzo, skupo, pogodno za proizvodnju uzoraka i male serije.
Metalni 3D tisak (3DP) vrsta je brze tehnologije izrade prototipova. To je tehnologija koja se temelji na datoteci digitalnog modela, a koja koristi metal u prahu ili plastiku i druge ljepljive materijale za konstrukciju predmeta slojevitim ispisom. Razlika između 3D metalnog ispisa i plastičnog 3D tiska: To su dvije tehnologije. Sirovina metalnog 3D tiska je metalni prah koji se proizvodi i tiska laserskim visokotemperaturnim sinterovanjem. Materijal koji se koristi za plastični 3D tisak je tekućina koja se zrači na tekući materijal ultraljubičastim zrakama različitih valnih duljina, što rezultira reakcijom polimerizacije i stvrdnjavanjem.
1. Karakteristike metalnog 3D tiska
1. prednosti metalnog 3D tiska
A. Brza izrada prototipova dijelova
B. Ova tehnologija može koristiti tanke metalne praškaste materijale za proizvodnju složenih oblika koji se ne mogu ostvariti tradicionalnom tehnologijom poput lijevanja, kovanja i obrade.
U usporedbi s tradicionalnim proizvodnim procesima, 3D ispis ima brojne prednosti, uključujući:
A. visoka ukupna stopa iskorištenja materijala;
B. nema potrebe za otvaranjem kalupa, manje proizvodnog postupka i kratkog ciklusa;
C Vrijeme proizvodnog ciklusa je kratko. 3D tisak dijelova složenih oblika posebno traje petinu ili čak desetinu vremena uobičajene obrade
D mogu se proizvesti dijelovi složene strukture, poput unutarnjeg konformnog kanala protoka;
E. besplatan dizajn prema zahtjevima mehaničkih svojstava bez razmatranja proizvodnog procesa.
Njegova brzina ispisa nije velika i obično se koristi u brzoj proizvodnji pojedinačnih ili malih serija, bez troškova i vremena otvaranja kalupa. Iako 3D tisak nije prikladan za masovnu proizvodnju, može se koristiti za brzu izradu raznih kalupa za masovnu proizvodnju.
2. Nedostaci metalnog 3D tiska
Metalni 3D tisak 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 ispis uglavnom je veće od + / -0,10 mm, a točnost nije dobra kao kod običnih alatnih strojeva.
B) Svojstvo toplinske obrade 3D tiska metala deformirat će se: prodajno mjesto 3D tiska metala uglavnom je visoke preciznosti i neobičnog oblika. Ako se 3D tisak čeličnih dijelova termički obradi, dijelovi će izgubiti preciznost ili će ih alatni strojevi trebati ponovno obraditi
Dio tradicionalne obrade s redukcijom materijala može na površini dijelova proizvesti vrlo tanak sloj za stvrdnjavanje. 3D ispis nije tako dobar. Štoviše, 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 metalni 3D tisak
Uključuje nehrđajući čelik (AISI316L), aluminij, titan, Inconel (Ti6Al4V) (625 ili 718) i martenzitni čelik.
1) .alata i martenzitnih čelika
2). ne hrđajući Čelik.
3). Legura: najčešće korištene legure metalnog praha za materijale za 3D tisak su čisti titan i legure titana, legure aluminija, legure na bazi nikla, legure kobalt-kroma, legure bakra itd.
Bakreni dijelovi za 3D ispis
Čelični dijelovi za 3D ispis
Aluminijski dijelovi za 3D ispis
Umetak za kalup za 3D ispis
3. Vrste metalnog 3D tiska
Postoji pet vrsta metalnih tehnologija 3D ispisa: SLS, SLM, npj, leća i EBSM.
1). selektivno lasersko sinterovanje (SLS)
SLS se sastoji od cilindra s prahom i cilindra za oblikovanje. Klip cilindra s prahom se podiže. Prašak je ravnomjerno položen na cilindar za oblikovanje pomoću opločnika praha. Računalo kontrolira dvodimenzionalni trag skeniranja laserske zrake prema modelu rezanja prototipa. Čvrsti praškasti materijal selektivno se sinterira kako bi se stvorio sloj dijela. Nakon završetka jednog sloja, radni klip pada jednu debljinu sloja, sustav 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 tvore trodimenzionalni dijelovi.
2). selektivno lasersko topljenje (SLM)
Osnovno načelo tehnologije laserskog selektivnog topljenja je dizajniranje trodimenzionalnog čvrstog modela dijela pomoću softvera za trodimenzionalno modeliranje kao što su Pro / E, UG i CATIA na računalu, a zatim trodimenzionalni model presjeći kroz softver za rezanje, dohvatite podatke o profilu svakog odjeljka, generirajte put skeniranja punjenja iz podataka profila, a oprema će kontrolirati selektivno topljenje laserske zrake prema tim linijama za skeniranje punjenja. Svaki sloj metalnog praha postupno 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 određenoj udaljenosti od debljine, uređaj za posipanje praha širi metalni prah na obrađeni trenutni sloj, a oprema se 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 ispisa metala je uporaba lasera za topljenje ili sinterovanje čestica metalnog praha, dok tehnologija npj ne koristi oblik praha, već tekuće stanje. Ti su metali umotani u cijev u obliku tekućine i umetnuti u 3D printer, koji koristi "rastopljeno željezo" koje 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 je tisak završen, građevinska komora zagrijavanjem će isparavati suvišnu tekućinu, ostavljajući samo metalni dio
4). lasersko oblikovanje u blizini mreže (leća)
Tehnologija laserskog oblikovanja blizu mreže (leće) istodobno koristi princip laserskog transporta i praha. 3D CAD model dijela izrezuje se računalom i dobivaju se podaci o konturama 2D ravnine dijela. Ti se podaci zatim transformiraju u trag kretanja NC radnog stola. Istodobno, metalni prah uvodi se u područje fokusiranja lasera pri određenoj brzini ulaganja, brzo se topi i skrutne, a zatim se dijelovi oblika oblika u blizini mogu dobiti slaganjem točaka, linija i površina. Oblikovani dijelovi mogu se koristiti bez ili samo s malom količinom obrade. Objektiv može ostvariti proizvodnju metalnih dijelova bez kalupa i uštedjeti puno troškova.
5). taljenje elektronskim snopom (EBSM)
Tehnologiju topljenja elektronskim snopom prvi je put razvila i koristila tvrtka arcam u Švedskoj. Njegov je princip koristiti elektronsku pušku za pucanje energije visoke gustoće koju generira elektronska zraka 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 elektronskog snopa učinit će da se maleni rastopljeni metalni bazeni istope i učvrste, te da nakon povezivanja tvore linearni i površinski metalni sloj.
Među gore navedenih pet tehnologija tiska na metal, SLS (selektivno lasersko sinterovanje) i SLM (selektivno lasersko topljenje) glavne su tehnologije primjene u tisku na metale.
4. Primjena metalnog 3D tiska
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 tiskani ovom tehnologijom. Tehnologija ima primjenu u nakitu, obući, industrijskom dizajnu, arhitekturi, inženjerstvu i građevinarstvu (AEC), automobilskoj, zrakoplovnoj, stomatološkoj i medicinskoj industriji, obrazovanju, geografskim informacijskim sustavima, građevinarstvu, vatrenom oružju i drugim poljima.
Metalni 3D tisak, s prednostima izravnog oblikovanja, bez kalupa, personaliziranog dizajna i složene strukture, visoke učinkovitosti, male potrošnje i niske cijene, široko se koristi u primjenama petrokemijskog inženjerstva, zrakoplovstvu, proizvodnji automobila, ubrizgavanju kalupa, lijevanju legura lakih metala , liječenje, papirna industrija, elektroenergetika, prerada hrane, nakit, moda i druga područja.
Produktivnost metalnog tiska nije velika, obično se koristi za brzu proizvodnju pojedinačnih ili malih dijelova serije, bez troškova i vremena otvaranja kalupa. Iako 3D tisak nije prikladan za masovnu proizvodnju, može se koristiti za brzu izradu raznih kalupa za masovnu proizvodnju.
1). industrijski sektor
Trenutno su mnogi industrijski odjeli koristili metalne 3D printere kao svoje svakodnevne strojeve. U proizvodnji prototipa i proizvodnji modela gotovo se koristi tehnologija 3D ispisa. Istodobno, 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
Metalni 3D tisak široko se koristi u medicini, posebno u stomatologiji. Za razliku od ostalih operacija, metalni 3D ispis često se koristi za ispis zubnih implantata. Najveća prednost korištenja tehnologije 3D ispisa je prilagodba. Liječnici mogu dizajnirati implantate prema specifičnim uvjetima pacijenta. Na taj će način pacijentov postupak liječenja smanjiti bol, a nakon operacije bit će manje problema.
3). nakit
Trenutno se mnogi proizvođači nakita transformiraju iz 3D tiska smole i proizvodnje voštanih kalupa u 3D tisak metala. 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 su zemlje svijeta počele koristiti metalnu tehnologiju 3D ispisa kako bi postigle razvoj nacionalne obrane, zrakoplovstva i drugih područja. GE-ovo prvo postrojenje za 3D tisak na svijetu, izgrađeno u Italiji, odgovorno je za izradu dijelova za skokovite mlazne motore, što dokazuje sposobnost 3D tiska na metal.
5). Automobilski
Vrijeme primjene metalnog 3D tiska u automobilskoj industriji nije predugo, ali ima velik potencijal i brz razvoj. Trenutno BMW, Audi i drugi poznati proizvođači automobila ozbiljno proučavaju kako koristiti metalnu tehnologiju 3D ispisa za reformu načina proizvodnje
Metalni 3D tisak nije ograničen složenim oblikom dijelova, izravno oblikovanim, brzim i učinkovitim i ne treba velika ulaganja u kalup, koji je pogodan za modernu proizvodnju. Bit će razvijen i primjenjivan brzo i sada i u budućnosti. Ako imate metalne dijelove koji trebaju 3D ispis, kontaktirajte nas.
Metalni 3D tisak nije ograničen složenim oblikom dijelova, izravno oblikovanim, brzim i učinkovitim i ne treba velika ulaganja u kalup, koji je pogodan za modernu proizvodnju. Bit će razvijen i primjenjivan brzo i sada i u budućnosti. Ako imate metalne dijelove koji trebaju 3D ispis,molimo kontaktirajte nas.
