Recentemente, fizemos uma demonstração de metalImpressão 3D, e nós o concluímos com muito sucesso, então o que é metalImpressão 3D? Quais são suas vantagens e desvantagens?
A Metal 3D Printing é uma tecnologia de fabricação aditiva que constrói objetos tridimensionais adicionando camada de materiais metálicos por camada. Aqui está uma introdução detalhada à impressão Metal 3D:
Princípio técnico
Sinterização seletiva a laser (SLS): o uso de feixes de alta energia a laser para derreter e sinterizar pós de metal sinterizado, aquecendo o material em pó a uma temperatura ligeiramente abaixo do ponto de fusão, de modo que as ligações metalúrgicas entre partículas em pó são formadas, construindo a camada de objeto por camada. No processo de impressão, uma camada uniforme de metal em pó é colocada pela primeira vez na plataforma de impressão e, em seguida, o feixe de laser verifica o pó de acordo com a forma de seção transversal do objeto, de modo que o pó digitalizado derrete e solidifique-se, após o Conclusão de uma camada de impressão, a plataforma cai uma certa distância e depois espalha uma nova camada de pó, repita o processo acima até que todo o objeto seja impresso.
Fusão seletiva a laser (SLM): semelhante ao SLS, mas com maior energia a laser, o pó de metal pode ser completamente derretido para formar uma estrutura mais densa, maior densidade e melhores propriedades mecânicas podem ser obtidas, e a força e a precisão das peças de metal impresso são mais altos, próximos ou até excedem as peças produzidas pelo processo de fabricação tradicional. É adequado para fabricar peças em aeroespacial, equipamentos médicos e outros campos que requerem alta precisão e desempenho.
Fusão por feixe de elétrons (EBM): o uso de feixes de elétrons como fonte de energia para derreter pós de metal. O feixe de elétrons tem as características da alta densidade de energia e alta velocidade de varredura, que podem derreter rapidamente o metal em pó e melhorar a eficiência da impressão. A impressão em um ambiente a vácuo pode evitar a reação de materiais metálicos com oxigênio durante o processo de impressão, que é adequado para imprimir liga de titânio, liga à base de níquel e outros materiais metálicos sensíveis ao conteúdo de oxigênio, geralmente usados em aeroespacial, equipamentos médicos e outros altos -nd campos.
Extrusão de material metálico (ME): Método de fabricação baseado em extrusão de material, através da cabeça de extrusão para extrudar o material metálico na forma de seda ou pasta e, ao mesmo tempo, aquecer e curar, de modo a alcançar a camada por moldagem por acumulação de camadas. Comparado com a tecnologia de fusão a laser, o custo de investimento é menor, mais flexível e conveniente, especialmente adequado para o desenvolvimento precoce no ambiente de escritório e no ambiente industrial.
Materiais comuns
Liga de titânio: tem as vantagens de alta resistência, baixa densidade, boa resistência à corrosão e biocompatibilidade, amplamente utilizada em aeroespacial, equipamentos médicos, automóveis e outros campos, como lâminas de motores de aeronaves, articulações artificiais e outras peças.
Aço inoxidável: possui boa resistência à corrosão, propriedades mecânicas e propriedades de processamento, um custo relativamente baixo, é um dos materiais comumente usados na impressão 3D de metal, podem ser usados para fabricar uma variedade de peças mecânicas, ferramentas, dispositivos médicos e assim por diante.
Liga de alumínio: baixa densidade, alta resistência, boa condutividade térmica, adequada para peças de fabricação com requisitos de alto peso, como bloco de cilindro de motor automóvel, peças estruturais aeroespaciais, etc.
Alia à base de níquel: com excelente resistência à alta temperatura, resistência à corrosão e resistência a oxidação, ela é frequentemente usada na fabricação de componentes de alta temperatura, como motores de aeronaves e turbinas a gás.
vantagem
Alto grau de liberdade de design: a capacidade de alcançar a fabricação de formas e estruturas complexas, como estruturas de treliça, estruturas topologicamente otimizadas, etc., que são difíceis ou impossíveis de alcançar nos processos de fabricação tradicionais, fornecem maior espaço de inovação para o design do produto, e pode produzir peças mais leves e de alto desempenho.
Reduza o número de peças: várias peças podem ser integradas a um todo, reduzindo o processo de conexão e montagem entre peças, melhorar a eficiência da produção, reduzir custos, mas também melhorar a confiabilidade e a estabilidade do produto.
Prototipagem rápida: ela pode produzir um protótipo de um produto em pouco tempo, acelerar o ciclo de desenvolvimento do produto, reduzir os custos de pesquisa e desenvolvimento e ajudar as empresas a trazer produtos ao mercado mais rápido.
Produção personalizada: de acordo com as necessidades individuais dos clientes, produtos exclusivos podem ser fabricados para atender aos requisitos especiais de diferentes clientes, adequados para implantes médicos, jóias e outros campos personalizados.
Limitação
Má qualidade da superfície: a rugosidade da superfície das peças de metal impresso é relativamente alta e é necessário pós-tratamento, como moagem, polimento, jateamento de areia etc. para melhorar o acabamento da superfície, aumentando o custo e o tempo de produção.
Defeitos internos: pode haver defeitos internos, como poros, partículas não usadas e fusão incompleta durante o processo de impressão, que afetam as propriedades mecânicas das partes, especialmente na aplicação de alta carga e carga cíclica, é necessário reduzir a ocorrência de defeitos internos, otimizando os parâmetros do processo de impressão e adotando métodos apropriados de pós-processamento.
Limitações do material: Embora os tipos de materiais de impressão 3D de metal disponíveis estejam aumentando, ainda existem certas limitações de materiais em comparação com os métodos tradicionais de fabricação, e alguns materiais metálicos de alto desempenho são mais difíceis de imprimir e o custo é maior.
Problemas de custo: o custo dos equipamentos e materiais de impressão 3D metal é relativamente alta e a velocidade de impressão é lenta, o que não é tão econômico quanto os processos de fabricação tradicionais para produção em larga escala, e atualmente é adequada para pequenos lote, produção personalizada e áreas com alto desempenho do produto e requisitos de qualidade.
Complexidade técnica: a impressão 3D de metal envolve parâmetros complexos de processo e controle de processos, o que requer operadores profissionais e suporte técnico, e requer alto nível técnico e experiência dos operadores.
Campo de aplicação
Aeroespacial: Usado para fabricar lâminas aerodinâmicas, discos de turbina, estruturas de asa, peças de satélite etc., que podem reduzir o peso das peças, melhorar a eficiência do combustível, reduzir os custos de produção e garantir o alto desempenho e a confiabilidade das peças.
Automóvel: fabricar bloco de cilindros de motores de automóveis, casca de transmissão, peças estruturais leves, etc., para obter um projeto leve de automóveis, melhorar a economia e o desempenho de combustível.
Médico: a produção de dispositivos médicos, articulações artificiais, ortografia dentária, dispositivos médicos implantáveis etc., de acordo com as diferenças individuais dos pacientes personalizados, melhoram a adequação de dispositivos médicos e efeitos do tratamento.
Fabricação de moldes: moldes de injeção de fabricação, moldes de fundição de matriz, etc., reduzem o ciclo de fabricação de moldes, reduz os custos, melhore a precisão e a complexidade do molde.
Eletrônica: Radiadores de fabricação, conchas, quadros de circuito de equipamentos eletrônicos, etc., para obter a fabricação integrada de estruturas complexas, melhorar o desempenho e o efeito de dissipação de calor dos equipamentos eletrônicos.
Jóias: De acordo com a criatividade e as necessidades dos clientes do designer, uma variedade de jóias exclusivas pode ser fabricada para melhorar a eficiência da produção e a personalização do produto.
Hora de postagem: novembro de 22-2024