1. Основные понятия и уточнение категорий
1.1 Интерпретация и основной механизм
(3d печатный порошок сплава)
3D-печать сталью, также называется аддитивным производством металлов. (ЯВЛЯЮСЬ), это стратегия послойного строительства, которая создает трехмерные металлические компоненты непосредственно из цифровых версий с использованием порошкового или проволочного сырья..
В отличие от субтрактивных методов, таких как фрезерование или токарная обработка, которые избавляются от продукта, чтобы обрести форму, Steel AM добавляет продукт именно там, где это необходимо, обеспечение исключительной геометрической сложности с минимальными отходами.
Процесс начинается с версии 3D CAD, нарезанной на тонкие прямые слои. (обычно 20– 100 толщина мкм). Источник высокой энергии– лазерный или электронный луч– точно плавит или сплавляет стальные фрагменты в зависимости от поперечного сечения слоя, который затвердевает при охлаждении с образованием густого твердого вещества.
Этот цикл повторяется до тех пор, пока не будет построен полный компонент., обычно в инертной среде (аргон или азот) для предотвращения окисления чувствительных сплавов, таких как титан или легкий алюминий..
Полученная микроструктура, механическая жилая или коммерческая недвижимость, и покрытие поверхности регулируются тепловым фоном, проверить подход, и характеристики материала, требующий точного контроля спецификаций процедур.
1.2 Важные Металлические AM Технологии
Оба доминирующих метода плавления в порошковом слое (ПБФ) современные технологии — это проницательная лазерная плавка (УУЗР) и электронно-лучевое плавление света (ДМ).
SLM использует мощный волоконный лазер. (обычно 200– 1000 Вт) полностью расплавить металлический порошок в камере, наполненной аргоном, создавая почти полную плотность (> 99.5%) детали с точным функциональным разрешением и гладкими поверхностями.
EBM использует высоковольтный электронный луч в среде пылесоса., работа при более высоких уровнях температуры конструкции (600– 1000 °С), что снижает остаточную тревожность и позволяет устойчиво к растрескиванию обрабатывать хрупкие сплавы, такие как Ti-6Al-4V или Inconel. 718.
За пределами ПБФ, Направленное энерговыделение (ДЭД)– состоящий из лазерного осаждения металла (ЛМД) и производство ингредиентов для дуговой сварки (ВААМ)– подает металлический порошок или кабель в сжиженный бассейн, созданный лазером, плазма, или электрическая дуга, подходит для крупногабаритных креплений или деталей почти сетчатой формы.
Связующее струйное, однако гораздо менее развит для металлов, включает в себя перенос жидкого связующего агента на слои металлического порошка., с последующим спеканием в системе нагрева; он использует высокую скорость, но меньшую плотность и точность размеров.
Каждое нововведение стабилизирует компромиссы в разрешении, цена сборки, совместимость материалов, и потребности в постобработке, направляющий вариант, основанный на требованиях применения.
2. Материалы и металлургические аспекты
2.1 Распространенные сплавы и их применение
3D-печать сталью поддерживает различные дизайнерские сплавы., состоящий из нержавеющей стали (например, 316л, 17-4PH), инструментальные стали (Н13, Стареюще-стареющая сталь), суперсплавы на основе никеля (Инконель 625, 718), титановые сплавы (Ти-6Ал-4В, CP-Ti), легкий вес из алюминия (АлСи10Мг, Sc-модифицированный Al), и кобальт-хром (CoCrMo).
Нержавеющие стали обладают устойчивостью к износу и умеренной выносливостью для жидкостных коллекторов и клинических инструментов..
(3d печатный порошок сплава)
Никелевые суперсплавы выдерживают высокие температуры, например, лопатки турбин и сопла ракет, благодаря их сопротивлению ползучести и устойчивости к окислению..
Титановые сплавы сочетают в себе высокое соотношение прочности и плотности с биосовместимостью., что делает их пригодными для использования в аэрокосмических брекетах и ортопедических имплантатах..
Алюминиевые сплавы позволяют создавать легкие архитектурные компоненты для автомобилей и дронов., хотя их высокая отражательная способность и теплопроводность затрудняют положение для лазерного поглощения и стабильности ванны расплава..
Совершенствование продукции продолжается в области высокоэнтропийных сплавов (в ВЭА) и функционально градуированные макияжи, которые перемещают дома в одиночную часть.
2.2 Микроструктура и требования к постобработке
Быстрые циклы нагрева и охлаждения металлического АМ создают четкие микроструктуры.– часто большие подвижные дендриты или столбчатые зерна, выстроенные в линию с циркуляцией тепла– которые существенно отличаются от литых или кованых аналогов.
Хотя это может повысить выносливость за счет очистки зерна., это также может привести к анизотропии, пористость, или остаточный стресс и тревога, которые ставят под угрозу работоспособность изнурения.
Следовательно, почти все металлические компоненты AM нуждаются в постобработке: отжиг для снятия напряжения для уменьшения искажений, горячее изостатическое надавливание (БЕДРО) закрыть внутренние поры, обработка для критических сопротивлений, и площадь поверхности завершения (например, электрополировка, дробеструйная обработка) для улучшения жизни при истощении.
Термическая терапия адаптирована к системам сплавов– например, опция выдержки в течение 17-4PH для затвердевания осадков, или бета-отжиг для Ti-6Al-4V для повышения пластичности.
Контроль качества основан на неразрушающем контроле. (неразрушающий контроль) например, рентгеновская компьютерная томография (Коннектикут) и ультразвуковой контроль для выявления внутренних проблем, незаметных глазу.
3. Гибкость дизайна и влияние промышленности
3.1 Геометрическая технология и функциональная ассимиляция
3D-печать металлом открывает стандарты компоновки, невозможные при стандартном производстве, например, внутренние конформные охлаждающие сети в дробовых формах, решетчатые каркасы для снижения веса, и курсы по тоннам, оптимизированные по топологии, которые сводят к минимуму использование материалов.
Компоненты, которые при вызове для настройки состоят из множества частей, теперь могут быть опубликованы как монолитные устройства., уменьшение суставов, болты, и возможные факторы неисправности.
Эта полезная интеграция повышает надежность авиакосмической и медицинской техники, одновременно сокращая сложность цепочки поставок и затраты на поставку..
Формулы генеративного проектирования, в сочетании с оптимизацией на основе моделирования, мгновенно разрабатывать естественные формы, соответствующие целевым показателям производительности на реальных участках, расширяя границы производительности.
Масштабная настройка становится возможной– зубные коронки, имплантаты для конкретного пациента, а авиационно-космическая арматура на заказ может быть произведена без переоснащения в финансовом отношении..
3.2 Стимулирование конкретных секторов и экономическая ценность
Аэрокосмическая отрасль лидирует в внедрении, с таким бизнесом, как GE Air Travel, печатающий газовые форсунки для двигателей LEAP.– консолидация 20 компоненты в одном, минимизация веса за счет 25%, и повышение долговечности в пять раз.
Производители медицинского оборудования используют АМ для создания пористых стержней тазобедренного сустава, которые стимулируют врастание кости, и черепных пластинок, соответствующих индивидуальной анатомии по данным компьютерной томографии..
Автомобильные компании используют сталь AM для быстрого прототипирования., легкие брекеты, и высокопроизводительные гоночные элементы, где производительность перевешивает затраты..
Инструментальная промышленность получает выгоду от форм с конформным охлаждением, которые сокращают время цикла примерно 70%, повышение производительности в массовом производстве.
Хотя цены производителей продолжают оставаться высокими (200к– 2М), снижение цен, улучшенная пропускная способность, и сертифицированные источники данных о продукции расширяют доступ к среднему бизнесу и сервисным бюро..
4. Вызовы и будущие направления
4.1 Технические и аккредитационные барьеры
Несмотря на развитие, металлический AM сталкивается с препятствиями в повторяемости, квалификация, и стандартизация.
Небольшие изменения в химическом составе порошка, веб-контент о влажности, или лазерный фокус может изменить механические здания, требующие строгого контроля процесса и наблюдения на месте (например, электронные камеры для бассейна с расплавом, акустические сенсорные блоки).
Аккредитация для критически важных с точки зрения безопасности приложений– особенно в авиаперевозках и атомной промышленности– требует комплексной статистической проверки в соответствии с такими структурами, как ASTM F42., ИСО/АСТМ 52900, и НАДКАП, это долго и дорого.
Процедуры повторного использования порошка, опасность загрязнения, а отсутствие глобальных требований к материалам еще больше усложняет коммерческое масштабирование.
В настоящее время предпринимаются усилия по созданию электронных двойников, которые связывают технические характеристики процесса с характеристиками компонентов., обеспечение прогнозируемого обеспечения качества и прослеживаемости.
4.2 Возникающие тенденции и оборудование нового поколения
Будущие улучшения включают мультилазерные системы. (4– 12 лазеры) что существенно повышает скорость сборки, гибридное оборудование, объединяющее АМ и обработку с ЧПУ в одной системе, и легирование на месте для изготовления макияжа по индивидуальному заказу.
Встраивается экспертная система для обнаружения проблем в режиме реального времени и адаптивной корректировки спецификаций во время печати..
Усилия по устойчивому развитию сосредоточены на переработке порошков по замкнутому циклу., энергоэффективный пучок источников света, и оценки жизненного цикла для количественной оценки экологических преимуществ по сравнению с традиционными подходами..
Исследования сверхбыстрых лазеров, холодный спрей AM, а печать с использованием магнитного поля может преодолеть существующие ограничения по отражательной способности., повторяющийся стресс и тревога, и контроль выравнивания зерен.
По мере развития этих событий, 3D-печать металлом, безусловно, превратится из нишевого устройства для прототипирования в массовую технологию производства.– изменение способа изготовления высококачественных стальных деталей, сделал, и выпущено на рынках.
5. Распределитель
TRUNNANO является поставщиком сферического вольфрамового порошка с более чем 12 многолетний опыт в энергосбережении наностроительств и развитии нанотехнологий. Он принимает оплату через кредитную карту, Т/Т, Вест Юнион и ПайПал. Trunnano будет отправлять товары клиентам за границу через FedEx., ДХЛ, по воздуху, или по морю. Если вы хотите узнать больше о сферическом вольфрамовом порошке, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами и отправить запрос.
Теги: 3д печать, 3d печать металлическим порошком, порошковая металлургия 3d печать
Все статьи и фотографии взяты из Интернета.. Если есть какие-либо проблемы с авторскими правами, пожалуйста, свяжитесь с нами вовремя, чтобы удалить.
Запросите нас