1, Τεχνική Αρχή: Δωρεάν λειτουργία σχηματισμού σύνθετων δομών μέσω συσσωρευτικής απογύμνωσης.
Η ουσία του μεταλλικού 3D εκτύπωσης είναι να διαιρέσει ένα 3D ψηφιακό μοντέλο σε εκατοντάδες έως χιλιάδες 2D Cross - διατομεακές στρώσεις και να εφαρμοστεί ένα επιλεκτικό στερεοποίηση ή η τήξη και η στερεοποίηση χρησιμοποιώντας υψηλές σειρές-}. Η αφαιρετική κατασκευή (στροφή, άλεση και άλεση) και ίση παραγωγή υλικών (χυτοσίδηρο, σφυρήλατο και συγκολλημένο) για να προσφέρει τρία βασικά τεχνολογικά πλεονεκτήματα:
Κατασκευή χωρίς μούχλα: Μπορείτε να κατασκευάσετε απευθείας μικρές παρτίδες εξαρτημάτων και να δοκιμάσετε τη μαζική παραγωγή εξαρτημάτων και δεν απαιτείται μούχλα. Ο κύκλος παραγωγής μούχλας στην παραδοσιακή βιομηχανία μπορεί να μειωθεί από μερικούς μήνες έως μερικές ημέρες. Το κόστος μειώθηκε κατά περισσότερο από 80%! Για παράδειγμα, μια συγκεκριμένη εταιρεία αεροσκαφών χρησιμοποιεί τεχνολογία SLM για την παραγωγή λεπίδας κράματος τιτανίου, η οποία μειώνει το κόστος μούχλας από 1,2 εκατομμύρια γιουάν στο μηδέν και μειώνει τον κύκλο έρευνας και ανάπτυξης κατά 65%.
Ένα βήμα χύτευσης σε σύνθετη δομή: Μπορεί να κατασκευάσει σύνθετες δομές όπως πλέγμα, συμμορφούμενα κανάλια ψύξης, δομές μείωσης της βελτιστοποίησης τοπολογίας, η παραδοσιακή μέθοδος θα μπορούσε να είναι σε θέση να κάνει. Για παράδειγμα, η χρήση του SLM επέτρεψε τη GE AVIATION να καλύψει το No 20 που συνδυάζονται εκεί σε ένα στο ακροφύσιο καυσίμου του κινητήρα Leap, το οποίο μεταφράζεται σε μείωση βάρους κατά 25% και 15% καλύτερη οικονομία καυσίμου.
Έλεγχος διανομής κλίσης υλικού: Οι αλλαγές βαθμολόγησης μπορούν να γίνουν σε σκληρότητα, αγωγιμότητα θερμότητας, αντίσταση στη διάβρωση και άλλες ιδιότητες σε διαφορετικές περιοχές του τμήματος μέσω της τεχνολογίας της σύνθετης εκτύπωσης πολλαπλών υλικών. Για παράδειγμα, ένας κατασκευαστής βαλβίδων ισχύος Nuke υιοθετεί την τεχνολογία εκτύπωσης FGM (λειτουργικό υλικό κλίσης) για τη βελτίωση της φθοράς - αντίσταση της επιφάνειας στεγανοποίησης της βαλβίδας κατά 3 φορές χωρίς αυξανόμενο βάρος του κύριου σώματος
2, Έλεγχος ακριβείας: Ανατροπή από Micron στο νανομετό
Η δυσκολία του υψηλού - μηχανικών εξαρτημάτων ακρίβειας είναι να ελέγχει με ακρίβεια την ακρίβεια των διαστάσεων, την τραχύτητα της επιφάνειας και την ανοχή μορφής και την ανοχή στη θέση. Επιτυγχάνοντας ένα άλμα στην ακρίβεια τουεκτύπωση μετάλλου 3Dείναι δυνατή μέσω των ακόλουθων τεχνολογικών κατευθύνσεων:
Βελτίωση ακρίβειας υλικού:
Έλεγχος διαμέτρου σημείων: Ο σύγχρονος εξοπλισμός SLM διαθέτει δυναμικό σύστημα επικεντρωμένης επικεντρωμένης εστίασης και η διάμετρος σημείων μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια στην περιοχή των 50 - 100 m, το οποίο είναι 40% καλύτερο από τον παλιό εξοπλισμό. π.χ., με 12 τεχνολογία σάρωσης σάρωσης με λέιζερ που αποδεικνύεται σε φυτά Platinum BLT-S800 με ακρίβεια κατασκευής λεπίδων κινητήρων αεροσκαφών σε επίπεδο μικρομέτρου τραχύτητας R_ μικρότερο ή ίσο με 3,2 μm.
Η ακρίβεια θέσης του συστήματος κίνησης: Ο γραμμικός κινητήρας και ο χάρακα σχίσματος έκλεισαν - σύστημα ελέγχου βρόχου χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του σφάλματος θέσης εντός 2 μικρών. Η αξιοπιστία και η αναπαραγωγιμότητα της μορφής και της θέσης είναι ± 0,01mm για τη διαδικασία Renishaw AM400 με αποτέλεσμα εμφυτεύματα για ιατρικές συσκευές που είναι 100% σταθερές και αξιόπιστες σύμφωνα με το ιατρικό πρότυπο ISO 13485.
Βελτιστοποίηση παραμέτρων διαδικασίας:
Μικρό μοτίβο σάρωσης: Χρησιμοποιούνται τα σπείρα και τα σπειροειδή πρότυπα και όχι τα συνεχή πρότυπα σε μια προσπάθεια να μετριαστούν η παραμόρφωση που σχετίζεται με το θερμικό στρες. Έχει αναφερθεί από έναν συγκεκριμένο κατασκευαστή ανταλλακτικών αυτοκινήτων ότι το επίπεδο παραμόρφωσης παραμόρφωσης των κραμάτων αλουμινίου έχει βελτιωθεί από 0,5 mm σε 0,1mm, εφαρμόζοντας την αναπτυγμένη στρατηγική σάρωσης.
Πάχος στρώματος: Η πιθανότητα να είναι σε θέση να εκτυπώσει με ένα εξαιρετικά πάχος στρώματος (20-30 microns) μπορεί να παράγει τμήματα μικρών διαστάσεων. με άψογο φινίρισμα επιφάνειας. Κατά την εκτύπωση ορθοπεδικών εμφυτευμάτων κράματος τιτανίου, ο εξοπλισμός EOS M 400-4 υιοθέτησε το πάχος του στρώματος 25 μm, του οποίου η τραχύτητα της επιφάνειας RA μειώνεται από 6 μm έως 1,8 μm, τα οποία βρίσκονται κοντά στο επίπεδο στίλβου.
Ενσωμάτωση τεχνολογίας μετά την επεξεργασία:
Το Hot Isostatic Pressing (HIP): Αφαιρεί τους εσωτερικούς πόρους στα μέρη σε υψηλή θερμοκρασία 1200 βαθμών και υψηλή πίεση 150MPa, έτσι ώστε η πυκνότητα των τμημάτων να αυξάνεται από 99,2% σε 99,95%. Η διάρκεια ζωής της κόπωσης του διαρθρωτικού τμήματος της αεροπορίας αυξήθηκε τρεις φορές μετά την εφαρμογή της τεχνολογίας ισχίου σε ένα συγκεκριμένο εργοστάσιο διαρθρωτικών εξαρτημάτων αεροπορίας.
Ηλεκτροχημική στίλβωση (ECP) - Εξάλειψη των επιφανειακών ασυνείδητων με ηλεκτρολυτική μικρο -χάραξη για την παραγωγή μιας επιφάνειας νανοσωματιδίου. Σύμφωνα με την πρακτική, η τραχύτητα της επιφάνειας RA της κοιλότητας από ανοξείδωτο χάλυβα μειώνεται από την τεχνολογία ECP από 0,4 μm σε 0,05 μm μιας συγκεκριμένης εταιρείας εξοπλισμού ημιαγωγών, η οποία μπορεί να πληροί τις απαιτήσεις σφράγισης κενού.
3, Ανάπτυξη από μεμονωμένα μέταλλα σε σύνθετα υλικά 3.1 Προσαρσία υλικού
Τα μηχανικά μέρη υψηλής ακρίβειας απαιτούν διαφορετικές ιδιότητες υλικού και η εκτύπωση 3D μετάλλων έχει πραγματοποιήσει την κάλυψη από τα κοινά μέταλλα, τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας, τα ελαφρά κράματα μετάλλων, τα βιοϊατρικά μέταλλα όπως απαιτείται).
Κράματα τιτανίου: Το TI6AL4V δέος έχει υψηλής αντοχής αντιστοίχισης 890 MPa με χαμηλή πυκνότητα 4,43g/cm και δείχνει μεγάλη βιοσυμβατότητα, γίνεται έτσι ένα θεμελιώδες υλικό στην αεροδιαστημική και επίσης την ιατρική. Ένας κατασκευαστής ορθοπεδικών εμφυτευμάτων εφάρμοσε την τεχνολογία EBSM για την κατασκευή κοινά προσθέματα ισχίου, η αντοχή συγκόλλησης με ιστό των οστών βελτιώθηκε κατά 40 % και η περίοδος αποκατάστασης λειτουργίας - μειώθηκε κατά 30 %.
9 Το κράμα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο Το IncoLEL 718 έχει υψηλή αντοχή (η αντοχή εφελκυσμού είναι 1034MPa) σε 650 βαθμούς. Έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για τη λεπίδα του αεριοστροβίλου. Μια ενεργειακή εταιρεία φτάνει μέχρι και σε λεπίδες αεριοστρόβιλου 3D εκτύπωσης, με SLM να προσθέτει ένα διαμέτρου καναλιού ψύξης μόλις 0,8mm, προσφέροντας βελτιωμένη ψύξη περίπου 30% έναντι των ομολόγων του.
Κράμα αλουμινίου: Το ALSI10MG χρησιμοποιήθηκε ευρέως σε ελαφρύ βάρος αυτοκινήτων λόγω χαμηλής πυκνότητας (2,7 g/cm ³) και ανώτερων ιδιοτήτων χύτευσης. Η εταιρεία Energy Vehicle Company χρησιμοποιεί το Scalmalloy® New Printed Racing Fender/Scalmalloy ® έχει μια δύναμη που είναι 50% υψηλότερη από το παραδοσιακό κράμα αλουμινίου και μια σύνθετη αεροδυναμική επιφάνεια σχηματίζεται από το σύνολο.
Σύνθετο πολλαπλών υλικών: Τα μεταλλικά κεραμικά πολυμερή σύνθετα υλικά μπορούν να εκτυπωθούν με κλίση χρησιμοποιώντας τεχνολογία νανοσωματιδίων (NPJ). Μία φωτοβολταϊκή εταιρεία χρησιμοποίησε την τεχνολογία NPJ για να αντικαταστήσει την ασημένια πάστα ως εναλλακτικό υλικό, το οποίο μείωσε την ποσότητα του αργύρου που χρησιμοποιήθηκε σε κύτταρα ετερο -λειτουργίας από 130mg/φύλλο σε 50mg/φύλλο και μείωσε το κόστος ανά watt κατά 0,12 γιουάν.
4, Η Βιομηχανική Εφαρμογή: Από Εργαστήριο έως Βιομηχανική Χρήση
Από την πρωτότυπη κατασκευή μέχρι τη μαζική παραγωγή, η τεχνολογία εκτύπωσης μετάλλων έχει επιτύχει εμπορική επιτυχία σε πολλά πεδία υψηλής -
Αεροναυτική: Η 3D εκτυπωμένες βραχίονες κράματος τιτανίου εφαρμόζεται στο αεροσκάφος Airbus A350 XWB και η ισχύς σύνδεσης μεταξύ των φτερών και της άτρακας στα φτερά αυξήθηκε κατά 25%. Το COMAC C919 Finishing Wing Edge Strip συνειδητοποιεί ενσωματωμένο χύτευση με ένα κομμάτι μέσω της τεχνολογίας SLM και ο ρυθμός αξιοποίησης υλικού έχει αυξηθεί από 15% σε 92%.
Κατασκευή αυτοκινήτων: Η ομάδα BMW χρησιμοποιεί την τεχνολογία WAAM σε 3D εκτύπωσης ηλεκτρικού οχήματος, μείωση του βάρους είναι 40%, η διάχυση της θερμότητας είναι 15% πιο αποτελεσματική. Το Tesla Model Y πίσω πίνακας υιοθετεί 6000T ενσωματωμένη μήτρα - casting + 3 d Τεχνολογία εισαγωγής εκτύπωσης, 70 σε 1, ο χρόνος κύκλου παραγωγής έχει επιμηκυνθεί σε 90 δευτερόλεπτα ανά τεμάχιο.
Ιατρικές συσκευές: Η τρισδιάστατη συσκευή ενδιάμεσης σύντηξης από το πορώδες ιατρικό κράμα τιτανίου με πορώδες 80% των συνθετικών Johnson & Johnson DePuy μπορεί να επιταχύνει τον ρυθμό ανάπτυξης των οστικών κυττάρων κατά τρεις φορές. Η τρισδιάστατη εκτυπωμένη τοιχοποιία του Stent Stent του Cobalt Chromium Healthineers με πάχος μόνο 0,15 mm είναι 40% υψηλότερο από την παραδοσιακή τεχνολογία κοπής λέιζερ.