Металл 3D басып чыгаруу

Жакында металлдын демонстрациясын жасадык3D басып чыгаруу, жана биз аны абдан ийгиликтүү аяктады, ошондуктан металл эмне3D басып чыгаруу? Анын кандай артыкчылыктары жана кемчиликтери бар?

Металл 3D басып чыгаруу - бул металл материалдарды катмар-катмар кошуу менен үч өлчөмдүү объекттерди курган кошумча өндүрүш технологиясы. Бул жерде металл 3D басып чыгарууга толук киришүү болуп саналат:

Техникалык принцип
Тандалма лазердик агломерация (SLS) : Металл порошокторун тандап эритүү жана агломераттоо үчүн жогорку энергиялуу лазер нурларын колдонуу, порошок материалды эрүү температурасынан бир аз төмөн температурага чейин ысытуу, порошок бөлүкчөлөрүнүн ортосунда металлургиялык байланыштар пайда болушу үчүн, ошону менен объект катмарын катмар менен куруу. Басып чыгаруу процессинде алгач басма аянтчасына металл порошоктун бир тектүү катмары төшөлөт, андан кийин лазер нуру порошокту объекттин кесилишинин формасына ылайык сканерлейт, ошентип сканерленген порошок эрип, чогуу катып калат, басып чыгаруу катмары аяктагандан кийин, платформа белгилүү бир аралыкка түшөт, андан кийин порошоктун жаңы катмарын жайып, жогорудагы процесс толугу менен басып чыгарылганга чейин кайталанат.
Тандалган лазердик эрүү (SLM): SLSге окшош, бирок лазердик энергиясы жогору металл порошокту толугу менен эритип, тыгызыраак структураны түзсө болот, тыгызыраак жана жакшы механикалык касиеттерге ээ болот, басылган металл бөлүктөрүнүн күчү жана тактыгы салттуу өндүрүш процессинде өндүрүлгөн бөлүктөргө жакын же андан да жогору. Бул аэрокосмостук, медициналык жабдуулар жана жогорку тактыкты жана аткарууну талап кылган башка тармактарда бөлүктөрүн өндүрүү үчүн жарактуу болуп саналат.
Электрондук нурларды эрүү (ЭБМ) : Электрондук нурларды металл порошокторун эритүү үчүн энергия булагы катары колдонуу. Электрондук нур металл порошокту тез эритип, басып чыгаруунун натыйжалуулугун жогорулата турган жогорку энергия тыгыздыгынын жана сканерлөө ылдамдыгынын өзгөчөлүктөрүнө ээ. Вакуумдук чөйрөдө басып чыгаруу титан эритмесин, никель негизиндеги эритмесин жана кычкылтектин мазмунуна сезгич башка металл материалдарын басып чыгаруу үчүн ылайыктуу, басып чыгаруу процессинде металл материалдардын кычкылтек менен реакциясынан качууга болот, көбүнчө аэрокосмостук, медициналык жабдууларда жана башка жогорку деңгээлдеги талааларда колдонулат.
Металл материалды экструзия (ME): Материалдык экструзияга негизделген өндүрүш ыкмасы, экструзия башы аркылуу металл материалды жибек же паста түрүндөгү экструзиялоо жана ошол эле учурда жылытуу жана айыктыруу, катмар менен катмар топтоо калыпка жетишүү үчүн. Лазердик эрүү технологиясы менен салыштырганда, инвестициянын баасы төмөн, ийкемдүү жана ыңгайлуу, айрыкча кеңсе чөйрөсүндө жана өнөр жай чөйрөсүндө эрте өнүктүрүү үчүн ылайыктуу.
Жалпы материалдар
Титан эритмеси: жогорку күч, аз тыгыздык, жакшы коррозияга туруктуулук жана био шайкештик артыкчылыктары бар, көп аэрокосмостук, медициналык жабдууларды, унаа жана башка тармактарда колдонулат, мисалы, учак кыймылдаткычтары, жасалма муундарды жана башка бөлүктөрүн өндүрүү.
Дат баспас болоттон жасалган: жакшы коррозияга туруктуулугу, механикалык касиеттери жана кайра иштетүү касиеттери бар, салыштырмалуу арзан баада, металл 3D басып чыгарууда кеңири колдонулган материалдардын бири болуп саналат, ар кандай механикалык тетиктерди, шаймандарды, медициналык аппараттарды жана башкаларды өндүрүү үчүн колдонулушу мүмкүн.
Алюминий эритмеси: тыгыздыгы төмөн, жогорку күч, жакшы жылуулук өткөрүмдүүлүк, жогорку салмак талаптары менен бөлүктөрүн өндүрүү үчүн ылайыктуу, мисалы, автомобиль кыймылдаткычынын цилиндр блогу, аэрокосмостук структуралык бөлүктөр, ж.б.
Никелден жасалган эритме: эң сонун жогорку температурага, коррозияга жана кычкылданууга туруктуулукка ээ, ал көбүнчө учак кыймылдаткычтары жана газ турбиналары сыяктуу жогорку температурадагы компоненттерди өндүрүүдө колдонулат.
артыкчылыгы
Дизайн эркиндигинин жогорку даражасы: Салттуу өндүрүш процесстеринде жетишүү кыйын же мүмкүн эмес болгон торлуу конструкциялар, топологиялык жактан оптималдаштырылган структуралар ж.б. сыяктуу татаал формаларды жана конструкцияларды жасоого жетишүү жөндөмдүүлүгү продуктуну долбоорлоо үчүн көбүрөөк инновациялык мейкиндикти камсыз кылат жана жеңилирээк, жогорку натыйжалуу бөлүктөрдү чыгара алат.
Тетиктердин санын азайтыңыз: бир нече бөлүктөрдү бүтүнгө бириктирип, бөлүктөрдүн ортосундагы байланышты жана монтаждоо процессин кыскартуу, өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатуу, чыгымдарды азайтуу, ошондой эле буюмдун ишенимдүүлүгүн жана туруктуулугун жогорулатуу.
Ыкчам прототиптөө: Ал кыска убакыттын ичинде продуктунун прототибин чыгара алат, продукцияны иштеп чыгуу циклин тездетет, илимий-изилдөө жана иштеп чыгууга кеткен чыгымдарды азайтат жана ишканаларга продукцияны рынокко тезирээк алып чыгууга жардам берет.
Ылайыкташтырылган өндүрүш: кардарлардын жеке муктаждыктарына ылайык, уникалдуу буюмдар медициналык имплантаттар, зергерчилик жана башка ылайыкташтырылган талаалар үчүн ылайыктуу, ар кандай кардарлардын атайын талаптарын канааттандыруу үчүн өндүрүлүшү мүмкүн.
Чектөө
Начар беттик сапаты: Басып чыккан металл бөлүктөрүнүн бетинин оройлугу салыштырмалуу жогору жана өндүрүштүн баасын жана убактысын көбөйтүп, беттин жасалгасын жакшыртуу үчүн майдалоо, жылмалоо, кум чачуу ж.б. сыяктуу кийинки дарылоо талап кылынат.
Ички кемчиликтер: басып чыгаруу процессинде тетиктердин механикалык касиеттерине таасир этүүчү тешикчелер, эритилбеген бөлүкчөлөр жана толук эмес биригүү сыяктуу ички кемчиликтер болушу мүмкүн, айрыкча жогорку жүктөмдү жана циклдик жүктү колдонууда, басып чыгаруу процессинин параметрлерин оптималдаштыруу жана процесстен кийинки тиешелүү ыкмаларды колдонуу менен ички кемчиликтердин пайда болушун азайтуу керек.
Материалдык чектөөлөр: жеткиликтүү металл 3D басып чыгаруу материалдарынын түрлөрү көбөйүп баратса да, салттуу өндүрүш ыкмалары менен салыштырганда дагы эле белгилүү бир материалдык чектөөлөр бар, жана кээ бир жогорку аткаруу металл материалдарды басып чыгаруу кыйыныраак жана баасы жогору.
Наркы маселелер: металл 3D басып чыгаруучу жабдуулардын жана материалдардын баасы салыштырмалуу жогору жана басып чыгаруу ылдамдыгы жай болуп саналат, бул ири масштабдуу өндүрүш үчүн салттуу өндүрүш жараяндары сыяктуу экономикалык жактан натыйжалуу эмес, жана азыркы учурда, негизинен, чакан партия үчүн ылайыктуу болуп саналат, ылайыкташтырылган өндүрүш жана жогорку продукт аткаруу жана сапат талаптары менен аймактар.
Техникалык татаалдыгы: Металл 3D басып чыгаруу татаал процесстин параметрлерин жана процессти көзөмөлдөөнү камтыйт, ал кесипкөй операторлорду жана техникалык колдоону талап кылат жана операторлордун жогорку техникалык деңгээлин жана тажрыйбасын талап кылат.
Колдонмо талаасы
Аэрокосмостук: Аэро-кыймылдаткычтарды, турбиналык дисктерди, канат конструкцияларын, спутник тетиктерин ж.б. өндүрүү үчүн колдонулат, алар бөлүктөрдүн салмагын азайтып, күйүүчү майдын үнөмдүүлүгүн жакшыртат, өндүрүштүк чыгымдарды азайтат жана тетиктердин жогорку өндүрүмдүүлүгүн жана ишенимдүүлүгүн камсыздай алат.
Автоунаа: Унаалардын жеңил дизайнына жетүү, күйүүчү майдын үнөмдүүлүгүн жана иштешин жакшыртуу үчүн автомобиль кыймылдаткычынын цилиндр блогун, трансмиссиянын кабыгын, жеңил структуралык бөлүктөрүн ж.б.
Медициналык: Медициналык шаймандарды, жасалма муундарды, стоматологиялык ортопеддерди, имплантациялануучу медициналык аппараттарды ж.б. өндүрүү, бейтаптардын жекече айырмачылыктарына ылайык, медициналык шаймандардын жарактуулугун жана дарылоо эффекттерин жакшыртуу.
Көк өндүрүш: Инъекциялык калыптарды, куюу калыптарын ж.б. өндүрүү, калыптын өндүрүш циклин кыскартат, чыгымдарды азайтат, калыптын тактыгын жана татаалдыгын жакшыртат.
Электроника: Радиаторлорду, кабыктарды, электрондук жабдуулардын схемаларын ж.б., татаал түзүлүштөрдү комплекстүү өндүрүүгө жетишүү, электрондук жабдуулардын иштешин жана жылуулукту таркатуучу эффектин жакшыртуу.
Зергер буюмдары: Дизайнердин чыгармачылыгына жана кардарлардын муктаждыктарына ылайык, өндүрүштүн натыйжалуулугун жана продуктуну персоналдаштырууну жакшыртуу үчүн ар кандай уникалдуу зер буюмдарын жасоого болот.