3D-in cho kim loại. Chế tạo sản phẩm kim loại

3D-báo chí được coi là thành tựu công nghệ tinh vi nhất và một khu vực quan trọng của phụ gia sản xuất. Nhờ có máy in ba chiều những cơ hội mới trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế. Người ta tin rằng trong tương lai họ thậm chí có thể thay thế các phương thức truyền thống của sản xuất (rèn, đúc, vv). Trong bài viết này, chúng ta sẽ nhìn vào những gì các kim loại 3D-báo chí và công nghệ chính của nó.

3D-in cho kim loại là gì

Đây là những máy đặc biệt cho phép vật bằng kim loại, hoặc để áo các sản phẩm đã hoàn thành. một máy in như "phát triển" đối tượng vật lý trong lớp. Đó là, đầu tiên trên máy tính trong hệ thống kỹ thuật tạo ra một mô hình ảo ba chiều, chia cho các lớp kỹ thuật số. Sau khi khởi động của đối tượng trong đầu 3D-in của máy in bắt đầu ép kim loại lỏng , hoặc bột được làm trống trong một nền tảng in ấn, hình thành lớp đầu tiên. Các máy sau đó áp dụng một phần thứ hai của kim loại và vân vân.

3D-in cho kim loại cho phép bạn tạo ra một phạm vi lớn các sản phẩm và, nhờ vào công nghệ hiện đại, có thể có một sự cạnh tranh với các phương pháp cổ điển sản xuất kim loại.

Bạn có thể in 3D-máy in?

Sáng chế này là một máy in phổ biến mà có thể sử dụng cả hai chuyên gia và những người đam mê bình thường. Metalloprintery có thể được sử dụng để sản xuất các cơ sở phi tiêu chuẩn, bộ phận cơ khí, đồ trang sức. Họ cũng cho phép bạn tạo các sản phẩm kim loại, bắt chước tay giả mạo. Và nó không đòi hỏi các thiết bị bổ sung và cơ chế.

Công nghiệp 3D-in cho kim loại thậm chí có thể in một động cơ tên lửa. Như vậy nó sẽ hầu như không có khác biệt so với các sản phẩm làm bằng phương pháp truyền thống. Như vậy, metalloprinter cho phép người đàn ông hiện đại để tạo ra bất kỳ đối tượng.

3D-in công nghệ cho kim loại

Cho đến nay, việc sản xuất các sản phẩm kim loại trong hai công nghệ: laser và in phun mực. Họ đòi hỏi cán dần và chính xác của kim loại, nhờ đó nên được quan niệm con số. Cùng lúc đó, các kỹ sư đã phát triển một số phương pháp tu luyện.

in phun ba chiều

Sản xuất kim loại các bài báo in máy bay phản lực là một trong những phương pháp lâu đời nhất của phụ gia sản xuất. Nó cho phép việc sử dụng tốt nhất của kim loại như hàng tiêu dùng. Nhưng công nghệ này chỉ áp dụng trong trường hợp của một mô hình composite. Thực tế là máy in 3D in phun cho phép bạn in các đối tượng của bất kỳ tài liệu có thể được chế biến thành bột. Trong in ấn, nguyên liệu băm nhỏ được liên kết polyme. Do đặc điểm công nghệ này thành phẩm không thể được coi hoàn toàn bằng kim loại.

Bên cạnh đó, nó có thể chuyển đổi các mô hình hỗn hợp kim loại nhận được. Để áp dụng bỏng nhiệt này hoặc làm tan chảy của polymer và thiêu kết kim loại bột. sản phẩm kim loại như vậy là không mạnh, vì họ có một cấu trúc xốp. Thêm sức mạnh có thể đạt được bằng cách ngâm tẩm bằng kim loại khác. Ví dụ, một đối tượng thép sẽ mạnh hơn nếu nó ngâm đồng.

Phương pháp này tạo ra các sản phẩm chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp hàng lưu niệm và đồ trang sức.

phương pháp cán

quá trình cán 3D-in bao gồm việc áp dụng cho nền tảng tấm kim loại mỏng, hình thành các tia laser hoặc cắt cơ khí, và dán chúng để có được mô hình ba chiều. Phương pháp này cho phép bạn sử dụng như là một loại vật liệu tiêu hao, thậm chí lá kim loại. đối tượng ép không có sức mạnh của kim loại, vì toàn vẹn của họ dựa trên dán tờ connectability.

Ưu điểm của công nghệ này được coi là chi phí tương đối thấp và khả năng để tạo ra một loạt các mặt hàng giống hệt với các sản phẩm hoàn toàn bằng kim loại. Việc in cán phổ biến nhất được sử dụng để tạo ra bố cục.

nung chảy lớp

Phương pháp này của 3D-in được dựa trên việc sử dụng các vật liệu hợp kim. Máy đùn có sẵn trong các máy in không có khả năng chịu được nhiệt độ cao. Vì vậy, để tạo các đối tượng của các kim loại tinh khiết và các hợp kim là gần như không thể. Do đó, các nhà phát triển vật tư bắt đầu để sản xuất vật liệu composite đặc biệt. Một ví dụ về các giải pháp như là một vật liệu gồm bột nhiệt dẻo và đồng.

Các máy in này loại in vật bằng kim loại, do đó xuất hiện không thể phân biệt một sản phẩm hoàn toàn bằng kim loại. Tuy nhiên, tính chất vật lý của các đối tượng như tồi tệ hơn đáng kể. Do đó, pha trộn lớp được sử dụng dành riêng cho việc tạo ra các mô hình, đồ lưu niệm và trang trí nội thất. Bây giờ các kỹ sư đang tìm kiếm các khu công nghiệp nơi cho phép áp dụng công nghệ này để sản xuất. Do đó, một dẻo nóng với phụ kim loại có thể được sử dụng để in bản mạch điện tử.

thiêu kết tia laser chọn lọc và trực tiếp

Selective thiêu kết laser kim loại có thể làm việc không chỉ với chất liệu bền, mà còn với nhiệt dẻo. Có xảy ra việc tạo ra ba chiều đối tượng bằng các phương tiện của các thiết bị laser thiêu kết bột kim loại. Khá thường xuyên, để giảm sức mạnh của bộ phát laser trên một loại vật liệu nóng chảy kim loại được áp dụng trên lớp phủ. Trong trường hợp này, để tăng sức mạnh của sản phẩm hoàn chỉnh đòi hỏi thêm thiêu kết và ngâm tẩm của họ kim loại.

Một biến thể của phương pháp mô tả là một quá trình thiêu kết tia laser kim loại trực tiếp. Công nghệ này được tập trung vào làm việc với tinh khiết loại bột kim loại. Để đạt được mục tiêu này, có buồng kín đặc biệt điền của 3D-máy in với một khí trơ. Ngoài ra, máy in sử dụng tiêu hao làm nóng đến một nhiệt độ mà tại đó nó tan chảy, nhưng chưa được trong xoay. Điều này làm giảm thời gian in ấn và lưu trên hệ thống laser năng lượng.

In bằng cách thiêu kết laze diễn ra trong lớp. Trên nền tảng công việc máy gây ra một lớp mỏng bột nóng sẵn có hạt được kết dính với nhau và với các lớp trước. Các chùm tia laser được liên tục thay đổi hướng của nó bằng cách sử dụng một hệ thống gương.

thiêu kết laser làm cho nó có thể để tạo ra cấu trúc phức tạp mà không cần sự hỗ trợ bổ sung. Như vậy, công nghệ này được sử dụng để tạo các bộ phận chính xác không cần gia công tiếp theo, cũng như đối với việc sản xuất các mô hình vững chắc của sự phức tạp như vậy mà nó là không thể thực hiện một đúc truyền thống.

thiêu kết laser cho phép làm việc với thép, hợp kim niken, titan, kim loại quý và các loại tương tự. D.

Laser chọn lọc và chùm electron kim loại nóng chảy

Mặc dù mô hình thu được bằng kim loại laser thiêu kết, có chất lượng cao, họ có ứng dụng hạn chế. Cấu trúc xốp của các đối tượng đã hoàn thành làm giảm sức mạnh của họ. Những sản phẩm này không phù hợp dùng trong công nghiệp, và hầu hết được sử dụng để tạo mô hình và nguyên mẫu. Để sản xuất bền và chịu được mô hình căng thẳng, các kỹ sư đã chuyển đổi công nghệ của quá trình thiêu kết laze phương pháp nóng chảy tia laser trực tiếp. Nó dựa trên một xử lý nhiệt mạnh mẽ của bột kim loại để có được một đối tượng đồng nhất. Đối tượng được in bằng phương pháp này không thực sự khác nhau về tính chất cơ học và vật lý của các chất tương tự được sản xuất bằng phương pháp truyền thống.

Song song với công nghệ này là sử dụng chùm electron nóng chảy. Nó cho phép bạn tạo các đối tượng với độ chính xác và độ phân giải tương tự, nhưng nó có những lợi thế nhất định. Như vậy, 3D-in của loại kim loại thay vì hệ thống gương điện trang bị súng điện tử. Điều này cho phép máy hoạt động ở tốc độ tương đối cao, làm tăng năng suất của quá trình này không có biến chứng đáng kể. công nghệ như là một thay thế tuyệt vời cho việc sản xuất công nghiệp truyền thống có sử dụng thiết bị bổ sung (lò và hình dạng đúc).

máy in laser và chùm electron nóng chảy được sử dụng chủ yếu để sản xuất các bộ phận của động cơ phản lực và tua bin khí, bộ phận giả chỉnh hình.

xây dựng phụ gia laze trực tiếp

3D-in cho cấu trúc kim loại tia laser trực tiếp được sử dụng để sửa chữa các sản phẩm đã hoàn thành. Các công nghệ của một máy như vậy là nguyên tắc của sự lắng đọng của các hạt bột kim loại trên các phần hư hỏng của đối tượng và tia laser nóng chảy của họ. Phương pháp này được đặc trưng bởi sự chuyên môn hẹp và được sử dụng dành riêng cho mục đích công nghiệp.

In đầu máy in thuộc loại này được di chuyển trong ba mặt phẳng và xoay xung quanh trục thẳng đứng. Vì vậy, nó hoạt động ở mọi góc độ.

Máy này được sử dụng cho việc sửa chữa các máy móc thiết bị phức tạp và các sản phẩm quy mô lớn. Ví dụ, sửa chữa động cơ máy bay.

Chi phí của 3D-in cho kim loại

Hôm nay, thị trường là một loạt các máy móc, cho phép tạo các đối tượng kim loại ba chiều. giá trị của họ phụ thuộc vào công nghệ thương hiệu và in ấn. Như vậy, công nghiệp 3D-in để làm việc với kim loại, trên đó bạn có thể in động cơ, trị giá hàng chục ngàn đô la. máy chi phí hợp lý có thể được mua rẻ hơn rất nhiều, nhưng chất lượng của các sản phẩm này sẽ tồi tệ hơn. Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư đang phát triển 3D-in cho kim loại, giá sẽ thấp hơn nhiều khi hoàn toàn sẵn sàng để sử dụng.