Metal 3D baskı
Kısa Açıklama:
Metal 3D baskımetal tozunun bilgisayarın kontrolünde lazer veya elektron ışını taraması ile ısıtılması, sinterlenmesi, eritilmesi ve soğutulması yoluyla parça oluşturma işlemi. 3D baskı, kalıp gerektirmez, hızlı oluşturulur, yüksek maliyetlidir, numune ve küçük seri üretime uygundur.
Metal 3D baskı (3DP) bir tür hızlı prototipleme teknolojisidir. Katman baskısı ile nesneleri oluşturmak için toz metal veya plastik ve diğer yapışkan malzemeleri kullanan dijital model dosyasına dayalı bir teknolojidir. Metal 3D baskı ile plastik 3D baskı arasındaki fark: Bunlar iki teknolojidir. Metal 3D baskının hammaddesi, lazerle yüksek sıcaklıkta sinterleme ile üretilen ve basılan metal tozudur. Plastik 3D baskı için kullanılan malzeme, sıvı malzemeye farklı dalga boylarındaki ultraviyole ışınları tarafından yayılan, polimerizasyon reaksiyonu ve kürlenme ile sonuçlanan sıvıdır.
1. Metal 3D baskının özellikleri
1. metal 3 boyutlu baskının avantajları
A. Parçaların hızlı prototiplenmesi
B. Bu teknoloji, döküm, dövme ve işleme gibi geleneksel teknolojiyle gerçekleştirilemeyen karmaşık şekiller üretmek için ince metal toz malzemeler kullanabilir.
Geleneksel üretim süreçleriyle karşılaştırıldığında, 3D baskının aşağıdakiler dahil birçok avantajı vardır:
Bir. yüksek genel malzeme kullanım oranı;
B. kalıbı açmaya gerek yok, daha az üretim süreci ve kısa döngü;
C Üretim döngüsü süresi kısadır. Özellikle, karmaşık şekillere sahip parçaların 3B baskısı, sıradan makineyle işleme süresinin beşte birini hatta onda birini alır
D. dahili uyumlu akış kanalı gibi karmaşık yapıya sahip parçalar üretilebilir;
E. imalat sürecini dikkate almadan mekanik özellik gereksinimlerine göre serbest tasarım.
Baskı hızı yüksek olmayıp genellikle kalıp açma maliyeti ve zamanı olmaksızın tek veya küçük parti parçaların hızlı imalatında kullanılır. 3D baskı seri üretime uygun olmamakla birlikte, seri üretime yönelik çeşitli kalıpların hızlı imalatı için kullanılabilir.
2. metal 3D baskının dezavantajları
Metal 3D baskı, malzeme kullanımını ve kalıp işleme maliyetlerini en aza indirmek için üretim sürecine birden çok bileşeni entegre etmek gibi yeni tasarım olanakları sunar.
A). Metal 3D baskı parçalarının sapması genellikle + / -0.10 mm'den büyüktür ve doğruluk, sıradan takım tezgahlarınınki kadar iyi değildir.
B) Metalin 3 boyutlu baskısının ısıl işlem özelliği deforme olacaktır: metalin 3 boyutlu baskısının satış noktası esas olarak yüksek hassasiyet ve garip şekildir. Çelik parçaların 3D baskısı ısıl işleme tabi tutulursa, parçalar hassaslığını kaybedecek veya takım tezgahları tarafından yeniden işlenmeleri gerekecektir.
Geleneksel malzeme azaltma işlemesinin bir kısmı, parçaların yüzeyinde çok ince bir sertleştirme tabakası oluşturabilir. 3D baskı o kadar iyi değil. Dahası, çelik parçaların genişlemesi ve daralması, işleme sürecinde ciddidir. Parçaların sıcaklığı ve yerçekimi, hassasiyet üzerinde ciddi bir etkiye sahip olacaktır.
2. Metal 3D baskı için kullanılan malzemeler
Paslanmaz çelik (AISI316L), alüminyum, titanyum, Inconel (Ti6Al4V) (625 veya 718) ve martensitik çelik içerir.
1). Takım ve martensitik çelikler
2). paslanmaz çelik.
3). Alaşım: 3D baskı malzemeleri için en yaygın kullanılan metal tozu alaşımı, saf titanyum ve titanyum alaşımı, alüminyum alaşımı, nikel bazlı alaşımı, kobalt krom alaşımı, bakır bazlı alaşımı vb.
Bakır 3D baskı parçaları
Çelik 3D baskı parçaları
Alüminyum 3D baskı parçaları
3D baskı kalıbı eki
3. Metal 3D baskı türleri
Beş tür metal 3D baskı teknolojisi vardır: SLS, SLM, npj, lens ve EBSM.
1). seçici lazer sinterleme (SLS)
SLS, bir toz silindiri ve bir şekillendirme silindirinden oluşur. Toz silindirinin pistonu yükselir. Toz, toz finişer tarafından şekillendirme silindiri üzerine eşit şekilde serilir. Bilgisayar, prototipin dilim modeline göre lazer ışınının iki boyutlu tarama izini kontrol eder. Katı toz malzeme, parçanın bir katmanını oluşturmak için seçici olarak sinterlenir. Bir katmanın tamamlanmasından sonra, çalışan piston bir katman kalınlığını düşürür, toz yayma sistemi yeni tozu yayar ve yeni katmanı taramak ve sinterlemek için lazer ışınını kontrol eder. Bu şekilde döngü, üç boyutlu parçalar oluşana kadar katman katman tekrarlanır.
2). seçici lazer eritme (SLM)
Lazer seçici eritme teknolojisinin temel prensibi, bilgisayarda Pro / E, UG ve CATIA gibi üç boyutlu modelleme yazılımlarını kullanarak parçanın üç boyutlu katı modelini tasarlamak, ardından üç boyutlu modeli parçanın içinden dilimlemektir. dilimleme yazılımı, her bölümün profil verilerini alın, profil verilerinden doldurma tarama yolunu oluşturun ve ekipman bu doldurma tarama hatlarına göre lazer ışınının seçici erimesini kontrol edecektir.Her bir metal toz malzeme tabakası kademeli olarak üçe istiflenir. boyutlu metal parçalar. Lazer ışını taramaya başlamadan önce, toz yayma cihazı metal tozunu şekillendirme silindirinin taban plakasına iter ve ardından lazer ışını, mevcut katmanın doldurma tarama hattına göre taban plakası üzerindeki tozu eritir ve işler mevcut katman ve ardından şekillendirme silindiri bir katman kalınlığı mesafesine iner, toz silindiri belirli bir kalınlık mesafesini yükseltir, toz yayma cihazı metal tozu işlenen akım katmanına yayar ve ekipman ayarlar Bir sonraki katman konturunun verilerini girin işleme ve ardından tüm parça işlenene kadar katman katman işleyin.
3). nanopartikül sprey metal şekillendirme (NPJ)
Metalin sıradan 3B baskı teknolojisi, metal toz parçacıklarını eritmek veya sinterlemek için lazer kullanmaktır, npj teknolojisi ise toz şekli değil, sıvı hal kullanır. Bu metaller sıvı şeklinde bir tüpe sarılır ve 3D baskı metali oluştururken şekle püskürtmek için metal nanopartiküller içeren "erimiş demir" kullanan bir 3D yazıcıya yerleştirilir. Avantajı, metalin erimiş demir ile basılması, tüm modelin daha yumuşak olması ve sıradan mürekkep püskürtmeli baskı kafasının bir alet olarak kullanılabilmesidir. Baskı bittiğinde inşaat odası fazla sıvıyı ısıtarak buharlaştıracak ve geriye sadece metal kısım kalacaktır.
4). net şekillendirmeye yakın lazer (lens)
Lazer ağa yakın şekillendirme (lens) teknolojisi aynı zamanda lazer ve toz taşıma prensibini kullanır. Parçanın 3 boyutlu CAD modeli bilgisayar ile dilimlenir ve parçanın 2 boyutlu düzlem kontur verileri elde edilir. Bu veriler daha sonra NC çalışma masasının hareket izine dönüştürülür. Aynı zamanda metal tozu lazer odak alanına belirli bir besleme hızında beslenir, hızla eritilir ve katılaşır ve ardından noktalar, çizgiler ve yüzeyler istiflenerek net şekle yakın parçalar elde edilebilir. Oluşturulan parçalar, az miktarda işlemle veya sadece az miktarda işlemle kullanılabilir. Lens, metal parçaların kalıpsız imalatını gerçekleştirebilir ve çok fazla maliyet tasarrufu sağlayabilir.
5). elektron ışını eritme (EBSM)
Elektron ışını eritme teknolojisi ilk olarak İsveç'teki arcam şirketi tarafından geliştirildi ve kullanıldı. Prensibi, saptırma ve odaklamadan sonra elektron ışını tarafından üretilen yüksek yoğunluklu enerjiyi ateşlemek için elektron tabancası kullanmaktır; bu, taranan metal toz tabakasının yerel küçük alanda yüksek sıcaklık oluşturmasını sağlayarak metal parçacıkların erimesine yol açar. Elektron ışınının sürekli taranması, minik erimiş metal havuzlarının birbirini eritip katılaşmasını ve bağlantıdan sonra doğrusal ve yüzey metal tabakasını oluşturmasını sağlayacaktır.
Yukarıdaki beş metal baskı teknolojisi arasında, SLS (seçici lazer sinterleme) ve SLM (seçici lazer eritme), metal baskıdaki ana uygulama teknolojileridir.
4. Metal 3D baskının uygulanması
Genellikle kalıp imalatında, endüstriyel tasarımda ve diğer alanlarda model yapmak için kullanılmakta, daha sonra yavaş yavaş bazı ürünlerin direkt imalatında kullanılmakta, daha sonra kademeli olarak bazı ürünlerin direkt imalatında kullanılmaktadır. Bu teknoloji ile basılmış parçalar zaten var. Teknolojinin takı, ayakkabı, endüstriyel tasarım, mimari, mühendislik ve inşaat (AEC), otomotiv, havacılık, dişçilik ve tıp endüstrileri, eğitim, coğrafi bilgi sistemleri, inşaat mühendisliği, ateşli silahlar ve diğer alanlarda uygulamaları vardır.
Doğrudan kalıplama, kalıpsız, kişiselleştirilmiş tasarım ve karmaşık yapı, yüksek verimlilik, düşük tüketim ve düşük maliyet avantajları ile metal 3D baskı, petrokimya mühendisliği uygulamalarında, havacılıkta, otomobil üretiminde, enjeksiyon kalıbında, hafif metal alaşımlı dökümde yaygın olarak kullanılmaktadır. , tıbbi tedavi, kağıt endüstrisi, enerji endüstrisi, gıda işleme, mücevher, moda ve diğer alanlar.
Metal baskı verimliliği yüksek değildir, genellikle kalıp açma maliyeti ve süresi olmadan tek veya küçük parti parçaların hızlı üretimi için kullanılır. 3D baskı seri üretime uygun olmamakla birlikte, seri üretime yönelik çeşitli kalıpların hızlı imalatı için kullanılabilir.
1). Endüstri sektörü
Günümüzde birçok endüstriyel departman, metal 3 boyutlu yazıcıları günlük makineleri olarak kullanmaktadır. Prototip imalatında ve model üretiminde neredeyse 3D baskı teknolojisi kullanılmaktadır. Aynı zamanda bazı büyük parçaların üretiminde de kullanılabilir.
3B yazıcı parçaları yazdırır ve ardından bunları birleştirir. Geleneksel üretim süreciyle karşılaştırıldığında, 3D baskı teknolojisi zamanı kısaltabilir ve maliyeti düşürebilir, aynı zamanda daha fazla üretim sağlayabilir.
2). Tıp alanında
Metal 3D baskı, tıp alanında, özellikle diş hekimliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Diğer ameliyatların aksine, metal 3 boyutlu baskı genellikle diş implantlarını basmak için kullanılır. 3D baskı teknolojisini kullanmanın en büyük avantajı kişiselleştirmedir. Doktorlar, implantları hastaların özel koşullarına göre tasarlayabilir. Bu sayede hastanın tedavi süreci ağrıyı azaltacak ve operasyon sonrası daha az sıkıntı yaşanacaktır.
3). takı
Şu anda, birçok mücevher üreticisi reçine 3D baskı ve mum kalıp üretiminden metal 3D baskıya geçiş yapıyor. İnsanların yaşam standartlarının sürekli iyileştirilmesiyle birlikte mücevherlere olan talep de yükseliyor. İnsanlar artık piyasadaki sıradan mücevherlerden hoşlanmıyorlar, ancak benzersiz özel mücevherlere sahip olmak istiyor. Bu nedenle, kuyumculuk endüstrisinin gelecekteki gelişme trendi kalıp olmadan özelleştirmeyi gerçekleştirecek ve bunların arasında metal 3D baskının çok önemli bir rol oynayacağı.
4). Havacılık
Dünyadaki birçok ülke, ulusal savunma, havacılık ve diğer alanların gelişimini sağlamak için metal 3D baskı teknolojisini kullanmaya başladı. GE'nin İtalya'da inşa edilen dünyadaki ilk 3 boyutlu baskı tesisi, metal 3 boyutlu baskının yeteneğini kanıtlayan sıçrama jet motorları için parça yapmaktan sorumludur.
5). Otomotiv
Metal 3D baskının otomobil sektöründe uygulama süresi çok uzun olmamakla birlikte büyük potansiyele ve hızlı bir gelişime sahiptir. Şu anda, BMW, Audi ve diğer tanınmış otomobil üreticileri, üretim modunda reform yapmak için metal 3D baskı teknolojisinin nasıl kullanılacağını ciddi bir şekilde inceliyorlar.
Metal 3D baskı, parçaların karmaşık şekli ile sınırlı değildir, doğrudan şekillendirilmiş, hızlı ve verimli olup, modern imalat için uygun olan kalıp için yüksek yatırım gerektirmez. Şimdi ve gelecekte hızla geliştirilecek ve uygulanacaktır. 3D baskıya ihtiyaç duyan metal parçalarınız varsa lütfen bizimle iletişime geçin.
Metal 3D baskı, parçaların karmaşık şekli ile sınırlı değildir, doğrudan şekillendirilmiş, hızlı ve verimli olup, modern üretime uygun kalıp için yüksek yatırım gerektirmez. Şimdi ve gelecekte hızla geliştirilecek ve uygulanacaktır. 3D baskı gerektiren metal parçalarınız varsa,lütfen bizimle iletişime geçin.
