Kokios metalo 3D spausdinimo medžiagos dažniausiai naudojamos formų gamybai?

1. Plienas: didelio kietumo ir atsparumo dilimui raktas
Liejimo plienas yra pagrindinė medžiaga, naudojama metalo 3D spausdinimui formoms gaminti. Jis yra labai tvirtas, atsparus nusidėvėjimui ir atsparus korozijai, todėl yra geriausias pasirinkimas karštojo formavimo procedūroms, tokioms kaip liejimas ir liejimas įpurškimas. Naudojant liejimo plieną ir 3D spausdinimo technologiją, galima pagaminti sudėtingas konstrukcijas, kurias sunku pagaminti tradiciniais metodais, pavyzdžiui:
Konkrečioje transporto priemonės buferio formoje naudojamas spiralinis lankstus vandens kanalas, pagamintas iš 3D spausdinto formos plieno. Tai sumažina temperatūros skirtumą tarp šerdies ir paviršiaus nuo 45 laipsnių iki 8 laipsnių, sutrumpina aušinimo laiką 30%, o gaminio deformacijos greitį sumažina nuo 8% iki 0,5%.
Lengva forma: buitinei elektronikai skirta forma buvo palengvinta 42 %, tačiau išliko tvirta. Tai buvo padaryta optimizuojant formos formą. Tuo pačiu metu dabar yra daugiau vietos aušinimo vandens kontūrui, o liejimo įpurškimo ciklas sumažintas 25%.
Integruota karšto purkštuko gamyba: dėl terminio plėtimosi ir susitraukimo tradiciniuose karštuose purkštukuose gali lengvai atsirasti tarpų ir įtrūkimų, nes jie sudaryti iš daugybės sekcijų. 3D spausdinimo formos plienas gali pagerinti bendrą karšto purkštukų formavimo darbą, sumažinti surinkimo klaidas ir stabilizuoti liejinių gaminių kokybę.
2. Titano lydinys: dvigubai lengvesnis ir atsparus korozijai
Kadangi titano lydiniai yra stiprūs, lengvi ir atsparūs korozijai, jie labai naudingi gaminant aukščiausios klasės{0}} formas. Kai kurie dažniausiai naudojami jo naudojimo būdai:
Orlaivių ir erdvėlaivių forma: orlaivio variklio mentės forma sudaryta iš 3D -spausdinto titano lydinio, kurio grotelių struktūra yra lengva ir tvirta, taip pat atsparesnė aukštai temperatūrai iki 600 laipsnių.
Medicininės implantų formos: Titano lydinys yra puiki medžiaga ortopedinėms implantų formoms, nes yra biologiškai suderinama. Individualizuotos klubo sąnario formos, pagamintos naudojant 3D spausdinimą, turi porėtą struktūrą, kuri padeda kaulams augti kartu ir sutrumpina paciento atsigavimo laiką 40%.
Sudėtingo srauto kanalo optimizavimas: naujoje elektromobilių akumuliatoriaus formoje naudojama titano lydinio 3D spausdinimo technologija. Formos šerdies viduje suprojektuoti kryžminio srauto kanalai, siekiant pagerinti aušinimo skysčio srauto efektyvumą 50%, o akumuliatoriaus temperatūros vienodumą 20%.
3. Aliuminio lydinys: geras lengvumo ir šilumos laidumo derinys
Aliuminio lydinys yra geriausia medžiaga formoms gaminti, nes yra lengvas, gerai praleidžia šilumą ir gali būti perdirbamas. Tai užtikrina gerą kainos ir efektyvumo pusiausvyrą. Jis gali būti naudojamas šiose situacijose:
Automobilių komponentų forma: tam tikro variklio cilindro galvutės forma sudaryta iš aliuminio lydinio, kuris buvo atspausdintas 3D būdu. Dėl biomimetinės gardelės struktūros jis lengvesnis 28%. Tuo pačiu metu aliuminio lydinio stiprus šilumos laidumas yra naudojamas siekiant sumažinti aušinimo laiką 15%, o vieno gabalo pagaminimo išlaidas - 18%.
Elektroninių plataus vartojimo prekių forma: tam tikro išmaniojo telefono centrinio rėmo forma yra pagaminta naudojant aliuminio lydinio 3D spausdinimą ir jos sienelės yra tik 0,3 mm storio. Įpurškimo liejimo ciklas sutrumpėja nuo 45 sekundžių iki 32 sekundžių, o gaminio išeiga padidėja iki 99,2%, kai jis derinamas su lanksčiu vandens keliu.
Greitos iteracijos patikrinimas: aliuminio lydinys yra puiki medžiaga formų prototipams gaminti, nes jis yra pigus. Buitinę techniką gaminanti įmonė savo gaminiams išbandyti naudojo 3D-spausdintas aliuminio lydinio formas. Tai sumažino gaminio gamybos laiką nuo 8 iki 3 savaičių, o dizaino keitimo išlaidas – 70%.
4. Nikelio{1}}lydiniai: našumo apsauga atšiauriomis sąlygomis
Nikelio{0}} lydiniai yra būtini gaminant formas, kurios gali atlaikyti aukštą temperatūrą ir slėgį, nes yra atsparios oksidacijai ir korozijai. Jis dažniausiai naudojamas:
Orlaivio variklio forma: specifinė turbinos mentės forma yra pagaminta iš nikelio{0}}pagrindo lydinio, kuris gali atlaikyti iki 1200 laipsnių temperatūrą ir iki 100 MPa slėgį. Jis tarnauja tris kartus ilgiau nei įprastos formos, o dėl topologinio optimizavimo dizaino jo svoris sumažėjo 22%.
Branduolinės energijos pagrindinio siurblio formos: nikelio{0}}lydiniai yra pagrindinė branduolinės energijos įrangos formų medžiaga, nes jie gali atlaikyti spinduliuotę. Naudojant 3D spausdinimą, buvo pagaminta sparnuotės forma branduolinės energijos pagrindiniam siurbliui su sudėtingais srauto kanalais. Dėl to aušinimas tapo 40 % efektyvesnis, tačiau vis tiek tenkino sandarinimo poreikius labai atšiauriomis sąlygomis.
Konkrečios reakcijos virdulio formoje naudojama nikelio -lydinio 3D spausdinimo technologija, kad jos struktūra būtų stabili korozinėmis sąlygomis. Priežiūros ciklas buvo pailgintas nuo kas trijų mėnesių iki aštuoniolikos mėnesių, o bendra eksploatavimo ciklo kaina sumažėjo 65%.
5. Vario lydinys: maksimaliai išnaudojamas šilumos laidumas
Vario lydiniai puikiai tinka formoms, kurioms reikia greitai perduoti šilumą, gaminti, nes jos gerai praleidžia šilumą ir elektrą. Kai kurios vietos, kuriose jis gali būti naudojamas, yra:
Puslaidininkinė pakuotė yra suformuota iš 3D spausdinto vario lydinio. Aušinimo efektyvumas 80 % pagerinamas dėl mikrometro{3}}lygio kanalo dizaino. Tai sutrumpina pakavimo ciklą nuo 12 sekundžių iki 5 sekundžių ir padidina vienos linijos gamybos pajėgumus 140 %.
Vario lydinys pasižymi dideliu šilumos laidumu, o tai reiškia, kad jis gali greitai paskleisti suvirinimo šilumą ir apsaugoti ruošinį nuo deformacijos. 3D spausdinant vario lydinio srauto kanalus, naujos energijos transporto priemonės akumuliatoriaus modulio suvirinimo forma padidino suvirinimo našumą nuo 92% iki 98,5%.
Mikro šilumokaičio forma: tam tikros 5G bazinės stoties šilumos išsklaidymo modulio formoje naudojama vario lydinio 3D spausdinimo technologija, kad būtų sukurta tiksliai tinkama konstrukcija, kurios sienelės storis 0,1 mm ir kanalo skersmuo 0,3 mm. Šilumos išsklaidymo efektyvumas yra tris kartus didesnis nei įprastų konstrukcijų.