1.Επισκόπηση Τεχνολογίας Μετάλλων Τρισδιάστατης Εκτύπωσης
Η πυροσυσσωμάτωση σε σκόνη μετάλλων (SLM), που μερικές φορές αναφέρεται ως τεχνολογία μετάλλων τρισδιάστατης εκτύπωσης, είναι μια καινοτόμος τεχνική κατασκευής όπου τα μεταλλικά εξαρτήματα εκτυπώνονται απευθείας από σκόνη μετάλλου. Η υψηλή ακρίβεια, η εξαιρετική απόδοση και η μεγάλη δημιουργική ελευθερία αφθονούν όταν αυτή η μέθοδος στοιβάζει υλικά στρώμα-στρώμα για να δημιουργήσει περίπλοκα μεταλλικά μέρη.
Κατά τη διάρκεια της τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλου, μια ξύστρα απλώνει ένα στρώμα μεταλλικής σκόνης στο υπόστρωμα του κυλίνδρου διαμόρφωσης και μια δέσμη λέιζερ λιώνει επιλεκτικά τη σκόνη ανάλογα με το προφίλ διατομής κάθε στρώματος του εξαρτήματος για να επεξεργαστεί το τρέχον στρώμα. Το σύστημα ανύψωσης μειώνει το ύψος μιας στρώσης διατομής μόλις τελειώσει μια στρώση πυροσυσσωμάτωσης, στη συνέχεια απλώνει μια άλλη στρώση μεταλλικής σκόνης για να πυροσυσσωματώσει την επόμενη στρώση. Στρώση προς στρώση αυτή η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να πυροσυσσωματωθεί ολόκληρο το τμήμα. Ολόκληρη η διαδικασία διαμόρφωσης διεξάγεται σε θάλαμο επεξεργασίας που εκκενώνεται ή είναι γεμάτος με προστατευτικό αέριο για να αποτρέπεται η αλληλεπίδραση μετάλλου με άλλα αέρια σε υψηλές θερμοκρασίες.
2.Σύγκριση μεταξύ της αντοχής του Cast Metal και του 3D Printed Metal
μηχανική αποτελεσματικότητα
Συνήθως, τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα μεταλλικά αντικείμενα έχουν μηχανικές ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες των βιομηχανικών μετάλλων. Ο ακριβής έλεγχος της κατανομής του υλικού και της μικροδομής της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης βοηθά στη δημιουργία μεταλλικών αντικειμένων με μεγάλη αντοχή, σκληρότητα και αντοχή στη φθορά. Από την άλλη πλευρά, κατά τη διαδικασία στερεοποίησης, τα χυτά μέταλλα είναι επιρρεπή σε ελαττώματα, όπως πορώδες και εγκλείσματα που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τα μηχανικά χαρακτηριστικά τους.
Ελευθερίες σχεδιασμού
Η εξαιρετική ευελιξία σχεδιασμού και η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορούν να δημιουργήσουν δύσκολες για την απόκτηση περίπλοκων μορφών χρησιμοποιώντας συμβατικές τεχνικές χύτευσης. Μέσω της δομικής βελτιστοποίησης, αυτή η σχεδιαστική ελευθερία βοηθά τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα μεταλλικά μέρη να είναι ελαφριά αλλά να εγγυώνται αντοχή. Στην αεροδιαστημική βιομηχανία, για παράδειγμα, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να μεγιστοποιήσει την κατασκευή εξαρτημάτων του αεροσκάφους, μειώνοντας έτσι το βάρος και αυξάνοντας την αποτελεσματικότητα της πτήσης, ενώ ωστόσο πληροί τα πρότυπα αντοχής.
Ποσοστό χρήσης υλικών
Η μέθοδος τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων χρησιμοποιεί πολύ καλά υλικά. Οι περιορισμοί του καλουπιού και η ευελιξία του υλικού σημαίνουν ότι παράγονται πολλά απόβλητα σε όλη τη διαδικασία χύτευσης. Εκτυπώνοντας με ακρίβεια σύμφωνα με το πραγματικό σχήμα και μέγεθος των τεμαχίων, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μειώνει δραματικά τη σπατάλη υλικών. Μαζί με τη μείωση του κόστους παραγωγής, αυτό αυξάνει την αποτελεσματικότητα της χρήσης των πόρων.
Τεχνολογικές εξελίξεις μετά την επεξεργασία
Συνήθως μετά την εκτύπωση, τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα μεταλλικά αντικείμενα χρειάζονται μετα-επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένης της μηχανικής επεξεργασίας, της επικάλυψης και της θερμικής επεξεργασίας. Αυτές οι μέθοδοι μετα-επεξεργασίας βοηθούν στην αύξηση της ανθεκτικότητας και της ανθεκτικότητας του εξαρτήματος ακόμη περισσότερο. Ενώ η χύτευση μεταλλικών τεμαχίων είναι αρκετά εύκολη στη μετεπεξεργασία, συχνά είναι δύσκολο να επιτευχθεί η ακρίβεια και η απόδοση των 3D εκτυπωμένων μεταλλικών εξαρτημάτων.
3.Πλεονεκτήματα και δυσκολίες της τρισδιάστατης εκτύπωσης πλεονέκτημα τεχνολογιών μετάλλων
Μέσω της δομικής βελτιστοποίησης για την ελαχιστοποίηση των περιττών υλικών, μειώνοντας έτσι το βάρος των εξαρτημάτων, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να επιτύχει ελαφρύ σχεδιασμό.
Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να παράγει δύσκολα προσβάσιμες μορφές που ικανοποιούν ορισμένες ανάγκες μέσω των οποίων οι παραδοσιακές τεχνικές χύτευσης δεν μπορούν να επιτύχουν.
Η υψηλή ακρίβεια και η καλή ποιότητα επιφάνειας των 3D εκτυπωμένων μεταλλικών εξαρτημάτων συμβάλλουν στην ικανοποίηση των αναγκών εφαρμογών υψηλής ακρίβειας.
Γρήγορη παραγωγή που έγινε δυνατή χάρη στην τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης που ταιριάζει σε μικρές παρτίδες κατασκευής και προσαρμοσμένες απαιτήσεις.
Πρόβλημα
Επί του παρόντος, οι τεχνολογίες μετάλλων τρισδιάστατης εκτύπωσης που είναι μάλλον ακριβές, επηρεάζονται κυρίως από το κόστος εξοπλισμού και υλικών.
Περιορισμοί υλικού: Υπάρχουν λίγα υλικά που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία μετάλλων τρισδιάστατης εκτύπωσης και ορισμένα από αυτά είναι επιρρεπή σε παραμόρφωση και ρωγμές κατά τη λειτουργία εκτύπωσης.
Περιορισμός μεγέθους: Η τεχνολογία μετάλλων τρισδιάστατης εκτύπωσης δεν είναι κατάλληλη για την κατασκευή αντικειμένων μεγάλου μεγέθους αυτή τη στιγμή λόγω θερμικής καταπόνησης.
Τεχνολογία μετάλλων εκτύπωσης 4.3D: Εφαρμοσμένες θήκες
Αεροδιαστημική περιοχή
Η τρισδιάστατη εκτύπωση εφαρμόζεται εκτενώς στον αεροδιαστημικό τομέα για την παραγωγή εξαρτημάτων κινητήρα, δομικών εξαρτημάτων αεροσκαφών και πολλά άλλα. Αυτά τα μέρη χρειάζονται όχι μόνο μεγάλη αντοχή και ανθεκτικότητα, αλλά και ελαφριές ιδιότητες. Μέσω του δομικού σχεδιασμού και της διανομής υλικών, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει ικανοποιήσει αποτελεσματικά αυτά τα κριτήρια.
Ο τομέας της αυτοκινητοβιομηχανίας
Στοιχεία πολύπλοκου σχήματος, συμπεριλαμβανομένων των κυλινδροκεφαλών κινητήρα και των πολλαπλών εισαγωγής, παράγονται στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας χρησιμοποιώντας τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης. Αυτά τα εξαρτήματα χρειάζονται όχι μόνο εξαιρετική απόδοση και ακρίβεια, αλλά και γρήγορη ικανότητα κατασκευής. Μέσω ακριβούς ελέγχου μικροδομής υλικού, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης ικανοποιεί αποτελεσματικά αυτές τις ανάγκες.
Ιατρικό επάγγελμα
Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης εφαρμόζεται στον ιατρικό τομέα για την παραγωγή εμφυτευμάτων και χειρουργικών οδηγών. Αυτά τα εργαλεία απαιτούν μεγάλη βιοσυμβατότητα και υψηλή ακρίβεια. Μέσω του ακριβούς ελέγχου σχήματος και μεγέθους υλικού, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει ικανοποιήσει αποτελεσματικά αυτά τα κριτήρια.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-aluminium-led-radiator.html