Printim 3D i metaleve

Kohët e fundit, bëmë një demonstrim të metalitPrintim 3D, dhe e përfunduam me shumë sukses, pra çfarë është metaliPrintim 3DCilat janë avantazhet dhe disavantazhet e saj?

Printimi 3D i metaleve është një teknologji prodhimi shtesë që ndërton objekte tre-dimensionale duke shtuar materiale metalike shtresë pas shtrese. Ja një hyrje e detajuar në printimin 3D të metaleve:

Parimi teknik
Sinterimi selektiv me lazer (SLS): Përdorimi i rrezeve lazer me energji të lartë për të shkrirë dhe sinteruar në mënyrë selektive pluhurat metalikë, duke e ngrohur materialin pluhur në një temperaturë pak më të ulët se pika e tij e shkrirjes, në mënyrë që të formohen lidhje metalurgjike midis grimcave të pluhurit, duke e ndërtuar kështu objektin shtresë pas shtrese. Në procesin e printimit, një shtresë uniforme pluhuri metalik vendoset së pari në platformën e printimit, dhe më pas rrezja lazer skanon pluhurin sipas formës së prerjes tërthore të objektit, në mënyrë që pluhuri i skanuar të shkrihet dhe të ngurtësohet së bashku, pas përfundimit të një shtrese printimi, platforma bie në një distancë të caktuar, dhe më pas shpërndan një shtresë të re pluhuri, përsërit procesin e mësipërm derisa të printohet i gjithë objekti.
Shkrirja Selektive me Lazer (SLM): Ngjashëm me SLS, por me energji më të lartë lazeri, pluhuri metalik mund të shkrihet plotësisht për të formuar një strukturë më të dendur, mund të arrihet dendësi më e lartë dhe veti mekanike më të mira, dhe forca dhe saktësia e pjesëve metalike të shtypura janë më të larta, afër ose edhe tejkalojnë pjesët e prodhuara nga procesi tradicional i prodhimit. Është i përshtatshëm për prodhimin e pjesëve në hapësirën ajrore, pajisjet mjekësore dhe fusha të tjera që kërkojnë saktësi dhe performancë të lartë.
Shkrirja me rreze elektronike (EBM): Përdorimi i rrezeve elektronike si burim energjie për të shkrirë pluhurat metalikë. Rrezja elektronike ka karakteristikat e dendësisë së lartë të energjisë dhe shpejtësisë së lartë të skanimit, të cilat mund të shkrijnë shpejt pluhurin metalik dhe të përmirësojnë efikasitetin e printimit. Printimi në një mjedis vakumi mund të shmangë reagimin e materialeve metalike me oksigjenin gjatë procesit të printimit, i cili është i përshtatshëm për printimin e lidhjeve të titanit, lidhjeve me bazë nikeli dhe materialeve të tjera metalike të ndjeshme ndaj përmbajtjes së oksigjenit, të përdorura shpesh në hapësirën ajrore, pajisjet mjekësore dhe fusha të tjera të nivelit të lartë.
Ekstrudimi i materialit metalik (ME): Metoda e prodhimit e bazuar në ekstrudim materiali, përmes kokës së ekstrudimit për të ekstruduar materialin metalik në formën e mëndafshit ose pastës, dhe në të njëjtën kohë për ta ngrohur dhe tharë, në mënyrë që të arrihet formëzimi i akumuluar shtresë pas shtrese. Krahasuar me teknologjinë e shkrirjes me lazer, kostoja e investimit është më e ulët, më fleksibile dhe e përshtatshme, veçanërisht e përshtatshme për zhvillim të hershëm në mjedise zyrash dhe mjedise industriale.
Materialet e zakonshme
Aliazh titaniumi: ka avantazhet e forcës së lartë, dendësisë së ulët, rezistencës së mirë ndaj korrozionit dhe biokompatibilitetit, përdoret gjerësisht në hapësirën ajrore, pajisjet mjekësore, automobilat dhe fusha të tjera, të tilla si tehet e motorëve të avionëve, nyjet artificiale dhe pjesët e tjera të prodhimit.
Çelik inox: ka rezistencë të mirë ndaj korrozionit, veti mekanike dhe veti përpunimi, kosto relativisht të ulët, është një nga materialet e përdorura zakonisht në shtypjen 3D të metaleve, mund të përdoret për të prodhuar një sërë pjesësh mekanike, mjetesh, pajisjesh mjekësore etj.
Aliazh alumini: dendësi e ulët, forcë e lartë, përçueshmëri e mirë termike, e përshtatshme për prodhimin e pjesëve me kërkesa të larta peshe, siç janë blloku i cilindrit të motorit të automobilave, pjesët strukturore të hapësirës ajrore, etj.
Aliazh me bazë nikeli: me rezistencë të shkëlqyer ndaj temperaturave të larta, rezistencë ndaj korrozionit dhe rezistencë ndaj oksidimit, përdoret shpesh në prodhimin e komponentëve të temperaturës së lartë, siç janë motorët e avionëve dhe turbinat me gaz.
avantazh
Shkallë e lartë lirie në projektim: Aftësia për të arritur prodhimin e formave dhe strukturave komplekse, siç janë strukturat e rrjetës, strukturat e optimizuara topologjikisht, etj., të cilat janë të vështira ose të pamundura për t'u arritur në proceset tradicionale të prodhimit, ofron hapësirë ​​më të madhe inovacioni për projektimin e produktit dhe mund të prodhojë pjesë më të lehta dhe me performancë të lartë.
Zvogëloni numrin e pjesëve: pjesë të shumta mund të integrohen në një tërësi, duke zvogëluar procesin e lidhjes dhe montimit midis pjesëve, duke përmirësuar efikasitetin e prodhimit, duke ulur kostot, por gjithashtu duke përmirësuar besueshmërinë dhe stabilitetin e produktit.
Prototipim i shpejtë: Mund të prodhojë një prototip të një produkti në një kohë të shkurtër, të përshpejtojë ciklin e zhvillimit të produktit, të zvogëlojë kostot e kërkimit dhe zhvillimit dhe të ndihmojë ndërmarrjet të sjellin produktet në treg më shpejt.
Prodhim i personalizuar: Sipas nevojave individuale të klientëve, produkte unike mund të prodhohen për të përmbushur kërkesat e veçanta të klientëve të ndryshëm, të përshtatshme për implante mjekësore, bizhuteri dhe fusha të tjera të personalizuara.
Kufizim
Cilësi e dobët e sipërfaqes: Vrazhdësia sipërfaqësore e pjesëve metalike të shtypura është relativisht e lartë dhe kërkohet trajtim i mëvonshëm, siç është bluarja, lustrimi, pastrimi me rërë etj., për të përmirësuar përfundimin e sipërfaqes, duke rritur koston dhe kohën e prodhimit.
Defekte të brendshme: mund të ketë defekte të brendshme si poret, grimcat e pabashkuara dhe bashkimi jo i plotë gjatë procesit të printimit, të cilat ndikojnë në vetitë mekanike të pjesëve, veçanërisht në aplikimin e ngarkesës së lartë dhe ngarkesës ciklike, është e nevojshme të zvogëlohet shfaqja e defekteve të brendshme duke optimizuar parametrat e procesit të printimit dhe duke miratuar metoda të përshtatshme të përpunimit pas përpunimit.
Kufizime materialesh: Edhe pse llojet e materialeve metalike të printimit 3D në dispozicion janë duke u rritur, ende ka kufizime të caktuara materiale krahasuar me metodat tradicionale të prodhimit, dhe disa materiale metalike me performancë të lartë janë më të vështira për t'u printuar dhe kostoja është më e lartë.
Probleme me koston: Kostoja e pajisjeve dhe materialeve të printimit 3D të metaleve është relativisht e lartë dhe shpejtësia e printimit është e ngadaltë, gjë që nuk është aq efektive nga ana e kostos sa proceset tradicionale të prodhimit për prodhimin në shkallë të gjerë, dhe aktualisht është kryesisht e përshtatshme për prodhim të vogël, të personalizuar dhe zona me kërkesa të larta për performancë dhe cilësi të produktit.
Kompleksiteti teknik: Printimi 3D i metaleve përfshin parametra kompleksë të procesit dhe kontroll të procesit, gjë që kërkon operatorë profesionistë dhe mbështetje teknike, si dhe kërkon nivel të lartë teknik dhe përvojë të operatorëve.
Fusha e aplikimit
Hapësira ajrore: Përdoret për të prodhuar fletë motorësh avioni, disqe turbinash, struktura krahësh, pjesë satelitësh etj., të cilat mund të zvogëlojnë peshën e pjesëve, të përmirësojnë efikasitetin e karburantit, të ulin kostot e prodhimit dhe të sigurojnë performancë të lartë dhe besueshmëri të pjesëve.
Automobila: Prodhimi i bllokut të cilindrave të motorrit të automobilave, guaskës së transmisionit, pjesëve të lehta strukturore etj., për të arritur një dizajn të lehtë të automobilave, për të përmirësuar ekonominë e karburantit dhe performancën.
Mjekësore: Prodhimi i pajisjeve mjekësore, nyjeve artificiale, ortotikës dentare, pajisjeve mjekësore të implantueshme etj., sipas dallimeve individuale të pacientëve, prodhimi i personalizuar, përmirëson përshtatshmërinë e pajisjeve mjekësore dhe efektet e trajtimit.
Prodhimi i mykëve: Prodhimi i mykëve me injeksion, i mykëve me derdhje në formë metalike, etj., shkurton ciklin e prodhimit të mykëve, ul kostot, përmirëson saktësinë dhe kompleksitetin e mykut.
Elektronikë: Prodhimi i radiatorëve, guaskave, qarqeve të pajisjeve elektronike etj., për të arritur prodhim të integruar të strukturave komplekse, për të përmirësuar performancën dhe efektin e shpërndarjes së nxehtësisë së pajisjeve elektronike.
Bizhuteri: Sipas kreativitetit të dizajnerit dhe nevojave të klientit, mund të prodhohen një sërë bizhuterish unike për të përmirësuar efikasitetin e prodhimit dhe personalizimin e produktit.