1. Conceptes essencials i categories perfeccionades
1.1 Dispositiu d'interpretació i nucli
(3d'aliatge d'impressió en pols)
Impressió 3D d'acer, també es coneix com a fabricació additiva metàl·lica (AM), és una estratègia de construcció capa per capa que construeix components metàl·lics tridimensionals directament a partir de versions digitals fent ús de pols o filferro..
A diferència dels mètodes subtractius com el fresat o el tornejat, que desfer-se del producte per aconseguir forma, Steel AM afegeix el producte just quan es requereix, permetent una complexitat geomètrica extraordinària amb molt pocs residus.
El procés comença amb una versió CAD 3D tallada en capes fines i rectes (generalment 20– 100 µm de gruix). Una font d'alta energia– làser o feix d'electrons– fon o fusiona amb precisió fragments d'acer segons la secció transversal de la capa, que es solidifica en refredar-se per formar un sòlid gruixut.
Aquest cicle es repeteix fins que es construeix el component complet, generalment en un ambient inert (argó o nitrogen) per evitar l'oxidació d'aliatges sensibles com el titani o l'alumini lleuger.
La microestructura resultant, propietats mecàniques residencials o comercials, i el recobriment de la superfície estan regulats pel fons tèrmic, comprovar l'enfocament, i característiques del material, que requereixen un control precís de les especificacions del procediment.
1.2 Tecnologies significatives de metall AM
Ambdues fusió en llit de pols dominant (PBF) Les tecnologies modernes són la fusió làser amb discerniment (SLM) i Feix d'electrons de fusió de llum (EBM).
SLM utilitza un làser de fibra d'alta potència (generalment 200– 1000 W) per fondre completament la pols metàl·lica en una cambra plena d'argó, produint una densitat gairebé total (> 99.5%) peces amb una resolució de funció fina i superfícies llises.
EBM utilitza un feix d'electrons d'alta tensió en un entorn d'aspiradora, funcionant a nivells més alts de temperatura de construcció (600– 1000 °C), que redueix l'ansietat residual i permet el processament resistent a les esquerdes d'aliatges fràgils com Ti-6Al-4V o Inconel 718.
Més enllà de PBF, Dipòsit d'energia dirigit (DED)– que consisteix en la deposició làser de metall (LMD) i Fabricació d'ingredients d'arc de corda (WAAM)– alimenta pols o cable metàl·lic a una piscina liquada creada per un làser, plasma, o arc elèctric, adequat per a fixacions a gran escala o peces amb forma propera a la xarxa.
Jet de lligant, no obstant això, molt menys cultivat per als metalls, implica transferir un agent aglutinant de fluids a capes de pols metàl·liques, seguit de sinterització en un sistema de calefacció; utilitza una alta velocitat però una densitat i una precisió dimensional més baixes.
Cada innovació estabilitza compromisos en la resolució, preu de construcció, compatibilitat de materials, i necessitats de postprocessament, opció de guia basada en les demandes de l'aplicació.
2. Materials i consideracions metal·lúrgiques
2.1 Aliatges comuns i les seves aplicacions
La impressió 3D d'acer admet una varietat d'aliatges de disseny, format per acers inoxidables (p. ex., 316L, 17-4PH), acers per a eines (H13, Acer maraging), superaliatges a base de níquel (Inconel 625, 718), aliatges de titani (Ti-6Al-4V, CP-Ti), alumini de pes lleuger (AlSi10Mg, Al modificat amb sc), i crom cobalt (CoCrMo).
Els acers inoxidables utilitzen una resistència al deteriorament i una resistència modesta per a col·lectors fluídics i instruments clínics.
(3d'aliatge d'impressió en pols)
Els superaliatges de níquel dominen els paràmetres d'alta temperatura, com ara les pales de la turbina i els broquets de coets a causa de la seva resistència a la fluència i estabilitat a l'oxidació..
Els aliatges de titani integren relacions de resistència a densitat elevades amb biocompatibilitat, fent-los aptes per a brackets aeroespacials i implants ortopèdics.
Els aliatges d'alumini fan possible components arquitectònics lleugers en aplicacions d'automòbils i drons, tot i que les seves dificultats de postura d'alta reflectivitat i conductivitat tèrmica per a l'absorció del làser i l'estabilitat de la piscina de fusió.
L'avenç del producte es produeix amb aliatges d'alta entropia (en HEA) i maquillatges graduats funcionalment que canvien les cases dins d'una part solitària.
2.2 Exigències de microestructura i postprocessament
Els cicles ràpids d'escalfament i refredament en metall AM creen microestructures diferents– sovint grans dendrites mòbils o grans columnars alineats amb circulació de calor– que difereixen substancialment de la fosa o els equivalents forjats.
Tot i que això pot millorar la resistència mitjançant el refinament del gra, també pot introduir anisotropia, porositat, o estrès residual i ansietats que posen en perill el rendiment d'esgotament.
En conseqüència, gairebé tots els components metàl·lics AM necessiten un postprocessament: recuit d'alleujament de tensió per reduir la distorsió, empenta isostàtica en calent (HIP) per tancar els porus interiors, mecanitzat per a resistències crítiques, i acabat de superfície (p. ex., electropolit, granallada) per millorar la vida d'esgotament.
Les teràpies de calor es personalitzen per als sistemes d'aliatge– per exemple, opció d'envelliment de 17-4PH per aconseguir la solidificació de la pluja, o recuit beta per a Ti-6Al-4V per millorar la ductilitat.
El control de qualitat es basa en un cribratge no destructiu (NDT) com la tomografia computeritzada amb raigs X (CT) i inspecció per ultrasons per descobrir problemes interiors indetectables a l'ull.
3. Flexibilitat de disseny i influència industrial
3.1 Tecnologia geomètrica i assimilació funcional
La impressió 3D de metall obre estàndards de disseny impossibles amb la producció estàndard, com ara xarxes de refrigeració conformals interiors en motlles de tir, marcs de gelosia per a la reducció de pes, i cursos de tones optimitzats per topologia que minimitzen l'ús de material.
Components que quan es demanen per configurar-se a partir de moltes peces ara es poden publicar com a dispositius monolítics, articulacions reductores, cargols, i possibles factors de fallada.
Aquesta útil integració augmenta la fiabilitat en aparells mèdics i aeroespacials alhora que redueix la complexitat de la cadena de subministrament i els costos de subministrament..
Fórmules de disseny generatiu, combinat amb una optimització basada en simulacions, Desenvolupar a l'instant formes naturals que compleixin els objectius de rendiment en lots del món real, empènyer les fronteres del rendiment.
La personalització a escala acaba sent possible– corones dentals, implants específics del pacient, i els accessoris aeroespacials a mida es poden produir econòmicament sense reequipament.
3.2 Foment Sectorial i Valor Econòmic
L'aeroespacial lidera l'adopció, amb negocis com els broquets de gas d'impressió de viatges GE Air per a motors LEAP– consolidant-se 20 components en un mateix, minimitzant el pes per 25%, i millorant la durabilitat per cinc vegades.
Els productors de dispositius mèdics aprofiten l'AM per a tiges poroses de maluc que motiven el creixement de l'os i les plaques cranials que coincideixen amb l'anatomia individual de les exploracions TC.
Les empreses d'automoció utilitzen l'acer AM per a la creació ràpida de prototips, suports lleugers, i elements de carreres d'alt rendiment on el rendiment supera la despesa.
Les indústries d'eines es beneficien de motlles refrigerats de manera conforme que redueixen els temps de cicle aproximadament 70%, augmentant el rendiment en la producció en massa.
Tot i que els preus dels fabricants continuen sent alts (200k– 2M), preus decreixents, rendiment millorat, i les fonts de dades de productes certificades estan ampliant l'accés a les oficines de serveis i empreses mitjanes.
4. Reptes i orientacions futures
4.1 Barreres tècniques i d'acreditació
Malgrat el desenvolupament, metall AM s'enfronta a obstacles en la repetibilitat, qualificació, i estandardització.
Petites variacions en la química de pols, contingut web de humitat, o l'enfocament làser pot alterar els edificis mecànics, exigint un rigorós control del procés i vigilància in situ (p. ex., càmeres electròniques de piscina de fusió, unitats de detecció acústica).
Acreditació d'aplicacions crítiques per a la seguretat– especialment en els viatges aeris i les indústries nuclears– requereix una validació estadística completa sota estructures com ASTM F42, ISO/ASTM 52900, i NADCAP, que és llarg i car.
Procediments de reutilització de pols, perills de contaminació, i la manca de requisits de materials globals complica encara més l'escala comercial.
S'estan fent esforços per establir bessons electrònics que connectin les especificacions del procés amb el rendiment dels components, permetre la garantia predictiva de la qualitat i la traçabilitat.
4.2 Tendències emergents i equips de nova generació
Les millores futures consisteixen en sistemes multilàser (4– 12 làsers) que augmenten substancialment les taxes de construcció, equips híbrids que incorporen AM amb mecanitzat CNC en un sol sistema, i aliatge in situ per a maquillatges a mida.
S'està incorporant un sistema expert per a la detecció de problemes en temps real i l'ajust d'especificacions adaptatives durant la impressió.
Els esforços sostenibles se centren en el reciclatge de pols de cicle tancat, feix de fonts de llum d'eficiència energètica, i avaluacions del cicle de vida per quantificar els beneficis ecològics respecte als enfocaments tradicionals.
Recerca en làsers ultra ràpids, esprai fred AM, i la impressió assistida per camps magnètics podria superar les restriccions existents en reflectivitat, estrès i ansietat recurrents, i control de l'alineació del gra.
A mesura que creixen aquests desenvolupaments, La impressió 3D de metall canviarà sens dubte d'un dispositiu de prototipatge de nínxol a una tècnica de producció convencional– remodelant com es fan les peces d'acer d'alt valor, fet, i llançat a tots els mercats.
5. Distribuïdor
TRUNNANO és un proveïdor de pols de tungstè esfèric amb més 12 anys d'experiència en conservació d'energia en nanoconstruccions i desenvolupament de nanotecnologia. Accepta pagament amb targeta de crèdit, T/T, West Union i Paypal. Trunnano enviarà la mercaderia als clients a l'estranger a través de FedEx, DHL, per aire, o per mar. Si voleu saber més sobre la pols de tungstè esfèric, si us plau, no dubti en contactar amb nosaltres i enviar una consulta.
Etiquetes: 3d impressió, 3d impressió en pols metàl·lica, impressió 3D de pols metal·lúrgia
Tots els articles i imatges són d'Internet. Si hi ha problemes de drets d'autor, poseu-vos en contacte amb nosaltres a temps per eliminar-lo.
Consulta'ns