1. Osnovni pojmovi i pročistite kategorije
1.1 Tumačenje i temeljni uređaj
(3d tiskarska legura u prahu)
3D ispis čelika, također se naziva i aditivna proizvodnja metala (AM), je strategija konstrukcije sloj-po-sloj koja konstruira trodimenzionalne metalne komponente izravno iz digitalnih verzija koristeći sirovinu u prahu ili žici.
Za razliku od subtraktivnih metoda kao što su glodanje ili tokarenje, koji se oslobađaju proizvoda da bi postigli oblik, čelik AM dodaje proizvod samo tamo gdje je to potrebno, omogućujući izvanrednu geometrijsku složenost s vrlo malo otpada.
Proces počinje s 3D CAD verzijom narezanom na tanke ravne slojeve (uglavnom 20– 100 µm debljine). Izvor visoke energije– laser ili elektronski snop– precizno topi ili stapa čelične fragmente prema poprečnom presjeku sloja, koji se hlađenjem skrutne u gustu krutinu.
Ovaj ciklus se ponavlja sve dok se kompletna komponenta ne konstruira, obično unutar inertnog ambijenta (argona ili dušika) za sprječavanje oksidacije osjetljivih legura poput titana ili laganog aluminija.
Dobivena mikrostruktura, mehaničke stambene ili poslovne nekretnine, i površinski premaz regulirani su toplinskom pozadinom, provjerite pristup, i karakteristike materijala, zahtijevaju preciznu kontrolu specifikacija postupka.
1.2 Značajne metalne AM tehnologije
Oba dominantna fuzija praha (PBF) moderne tehnologije su Razborito lasersko taljenje (SLM) i Taljenje elektronskog snopa svjetlosti (EBM).
SLM koristi fiber laser velike snage (obično 200– 1000 W) da potpuno otopi metalni prah u komori ispunjenoj argonom, proizvodeći gotovo punu gustoću (> 99.5%) dijelovi s finom rezolucijom funkcija i glatkim površinama.
EBM koristi visokonaponski elektronski snop u okruženju usisavača, radi na višim razinama temperature konstrukcije (600– 1000 °C), koji smanjuje preostalu tjeskobu i omogućuje obradu krhkih legura otpornih na pukotine kao što su Ti-6Al-4V ili Inconel 718.
Izvan PBF-a, Usmjereno taloženje energije (DED)– koji se sastoji od laserskog taloženja metala (LMD) i Cord Arc Proizvodnja sastojaka (WAAM)– dovodi metalni prah ili kabel u tekući bazen koji stvara laser, plazma, ili električni luk, pogodan za pričvršćivanje velikih razmjera ili dijelove gotovo neto oblika.
Brizganje veziva, međutim mnogo manje potpuno uzgojeno za metale, uključuje prijenos sredstva za vezivanje tekućine na slojeve metalnog praha, nakon čega slijedi sinteriranje u sustavu grijanja; koristi veliku brzinu, ali manju gustoću i točnost dimenzija.
Svaka inovacija stabilizira kompromise u rezoluciji, cijena izgradnje, kompatibilnost materijala, i potrebe naknadne obrade, opcija vođenja na temelju zahtjeva aplikacije.
2. Materijali i metalurška razmatranja
2.1 Uobičajene legure i njihova primjena
3D ispis čelika podržava razne legure dizajna, koji se sastoji od nehrđajućeg čelika (npr., 316L, 17-4PH), alatni čelici (H13, Martenzitni čelik), superlegure na bazi nikla (Inconel 625, 718), legure titana (Ti-6Al-4V, CP-Ti), lagani aluminij (AlSi10Mg, Sc-modificirani Al), i kobalt-krom (CoCrMo).
Nehrđajući čelici imaju otpornost na habanje i skromnu izdržljivost za fluidne razvodnike i kliničke instrumente.
(3d tiskarska legura u prahu)
Nikalne superlegure svladavaju postavke visoke temperature kao što su lopatice turbina i raketne mlaznice zbog svoje otpornosti na puzanje i oksidacijske stabilnosti.
Legure titana integriraju visoke omjere čvrstoće i gustoće s biokompatibilnošću, što ih čini prikladnima za svemirske nosače i ortopedske implantate.
Aluminijske legure omogućuju izradu laganih arhitektonskih komponenti u automobilima i dronovima, iako njihova visoka reflektivnost i toplinska vodljivost imaju poteškoće u položaju za apsorpciju lasera i stabilnost bazena taline.
Napredak proizvoda nastavlja se s legurama visoke entropije (u HEA) i funkcionalno gradirana šminka koja premješta domove unutar osamljenog dijela.
2.2 Mikrostruktura i zahtjevi naknadne obrade
Brzi ciklusi zagrijavanja i hlađenja u metalu AM stvaraju različite mikrostrukture– često veliki pokretni dendriti ili stupčasta zrna poredana uz cirkulaciju topline– koji se znatno razlikuju od lijevanih ili kovanih ekvivalenata.
Iako to može poboljšati izdržljivost kroz pročišćavanje zrna, također može uvesti anizotropiju, poroznost, ili rezidualni stres i tjeskobe koje ugrožavaju performanse iscrpljenosti.
Slijedom toga, gotovo sve metalne AM komponente trebaju naknadnu obradu: smanjenje napetosti žarenje za smanjenje izobličenja, vruće izostatičko potiskivanje (BUK) za zatvaranje unutarnjih pora, obrada za kritične otpore, i dovršavanje površine (npr., elektropoliranje, shot peening) poboljšati život iscrpljenosti.
Toplinske terapije prilagođene su sustavima legura– na primjer, mogućnost starenja za 17-4PH kako bi se postiglo stvrdnjavanje kišom, ili beta žarenje za Ti-6Al-4V za povećanje duktilnosti.
Kontrola kvalitete oslanja se na nedestruktivno ispitivanje (NDT) kao što je rendgenska kompjuterizirana tomografija (CT) i ultrazvučni pregled za otkrivanje unutarnjih problema koji se oku ne mogu otkriti.
3. Fleksibilnost dizajna i industrijski utjecaj
3.1 Geometrijska tehnologija i funkcionalna asimilacija
Metalni 3D ispis otvara standarde izgleda nemoguće sa standardnom proizvodnjom, kao što su unutarnje konformne rashladne mreže u kalupima za sačmu, rešetkasti okviri za smanjenje težine, i tonski tečajevi optimizirani za topologiju koji minimaliziraju upotrebu materijala.
Komponente koje se prilikom postavljanja iz puno dijelova sada mogu objaviti kao monolitni uređaji, smanjenje zglobova, vijci, i mogući faktori kvara.
Ova korisna integracija povećava pouzdanost u zrakoplovnim i medicinskim napravama dok istovremeno smanjuje složenost opskrbnog lanca i troškove nabave.
Formule generativnog dizajna, uparen s optimizacijom vođenom simulacijom, odmah razvijte prirodne oblike koji ispunjavaju ciljeve izvedbe u stvarnom svijetu, pomicanje granica izvedbe.
Prilagodba na skali postaje moguća– zubne krunice, implantati specifični za pacijenta, i oprema za zrakoplove po narudžbi može se proizvesti financijski bez preinake alata.
3.2 Poticanje i ekonomska vrijednost specifična za sektor
Zrakoplovstvo vodi u usvajanju, s poslovima kao što je GE Air travel ispis plinskih mlaznica za LEAP motore– konsolidirajući 20 komponente u jednu, minimiziranje težine putem 25%, i peterostruko poboljšanje trajnosti.
Proizvođači medicinskih uređaja koriste AM za porozne stabljike kuka koje potiču urastanje kostiju i kranijalne ploče koje odgovaraju individualnoj anatomiji iz CT skeniranja.
Automobilske tvrtke koriste čelik AM za brzu izradu prototipova, lagani nosači, i trkaće elemente visokih performansi gdje performanse nadmašuju troškove.
Industrija alata ima koristi od konformno hlađenih kalupa koji skraćuju vremena ciklusa za približno 70%, povećanje performansi u masovnoj proizvodnji.
Dok su proizvođačke cijene i dalje visoke (200k– 2M), smanjenje cijena, poboljšana propusnost, i certificirani izvori podataka o proizvodima proširuju pristup poslovnim i uslužnim uredima srednje veličine.
4. Izazovi i budući pravci
4.1 Tehničke i akreditacijske prepreke
Unatoč razvoju, metal AM se suočava s preprekama u ponovljivosti, kvalifikacija, i standardizacija.
Male varijacije u kemiji praha, wetness web sadržaj, ili laserski fokus može promijeniti mehaničke zgrade, zahtijeva rigoroznu kontrolu procesa i nadzor na licu mjesta (npr., elektroničke kamere za bazen za topljenje, akustične senzorske jedinice).
Akreditacija za sigurnosno kritične aplikacije– osobito u zračnom prometu i nuklearnoj industriji– zahtijeva sveobuhvatnu statističku validaciju prema strukturama poput ASTM F42, ISO/ASTM 52900, i NADCAP, što je dugotrajno i skupo.
Postupci ponovne upotrebe praha, opasnosti od kontaminacije, i nedostatak globalnih zahtjeva za materijalom još više kompliciraju komercijalno skaliranje.
U tijeku su napori da se uspostave elektronički blizanci koji povezuju specifikacije procesa s izvedbom komponenti, omogućavanje prediktivnog osiguranja kvalitete i sljedivosti.
4.2 Nadolazeći trendovi i oprema sljedeće generacije
Buduća poboljšanja sastoje se od multi-laserskih sustava (4– 12 laseri) koji značajno povećavaju stope izgradnje, hibridna oprema koja uključuje AM s CNC obradom u jednom sustavu, i legiranje na licu mjesta za šminkanje po narudžbi.
Ugrađuje se ekspertni sustav za detekciju problema u stvarnom vremenu i adaptivno prilagođavanje specifikacija tijekom ispisa.
Održivi napori usmjereni su na recikliranje praha u zatvorenom krugu, energetski učinkovit snop izvora svjetlosti, i procjene životnog ciklusa za kvantificiranje ekoloških prednosti u odnosu na tradicionalne pristupe.
Istraživanje ultrabrzih lasera, rashladni sprej AM, a ispis potpomognut magnetskim poljem mogao bi nadići postojeća ograničenja u refleksiji, ponavljajući stres i tjeskoba, i kontrola poravnatosti zrna.
Kako ovi razvoji događaja rastu, metalni 3D ispis sigurno će se promijeniti iz nišnog uređaja za izradu prototipova u mainstream proizvodnu tehniku– preoblikovanje načina izrade čeličnih dijelova visoke vrijednosti, napravio, i objavljen na svim tržištima.
5. Distributer
TRUNNANO je dobavljač sferičnog volframovog praha s preko 12 godine iskustva u očuvanju energije u nanogradnjama i razvoju nanotehnologije. Prihvaća plaćanje putem kreditne kartice, T/T, West Union i Paypal. Trunnano će slati robu kupcima u inozemstvu putem FedExa, DHL, zračnim putem, ili morem. Ako želite saznati više o sferičnom prahu od volframa, slobodno nas kontaktirajte i pošaljite upit.
oznake: 3d tiskanje, 3d tiskanje metalnog praha, metalurgija praha 3d ispis
Svi članci i slike su s interneta. Ako postoje problemi s autorskim pravima, kontaktirajte nas na vrijeme za brisanje.
Upitajte nas