Nuo 3D spausdinimo technologijos atsiradimo 3D spausdinimo technologija buvo palaipsniui taikoma gaminant tikrus produktus. Tarp jų ypač sparčiai vystoma metalo medžiagų 3D spausdinimo technologija. Krašto apsaugos srityje išsivysčiusios šalys Europoje ir JAV skiria didelę reikšmę metalo 3D spausdinimo technologijos plėtrai ir į mokslinius tyrimus investuoja milžiniškas lėšas. 3D spausdinimo metalinės dalys visada buvo tyrimų ir taikymo dėmesio centre. Jis gali ne tik spausdinti formas ir dviračius, bet ir spausdinti precedento neturinčius naujus ginklus ir netgi spausdinti didelę įrangą, pvz., automobilius ir lėktuvus. Kaip naujo tipo pažangi gamybos technologija, metalo 3D spausdinimas parodė labai plačią taikymo perspektyvą ir parodė stiprų plėtros pagreitį daugiau sričių, tokių kaip įrangos projektavimas ir gamyba, įrangos palaikymas ir aviacija.
1 Metalo 3D spausdinimo technologijos apžvalga
1.1 Pagrindinė apžvalga
Pagrindinė metalo 3D spausdinimo technologijos idėja pirmą kartą kilo JAV XIX amžiaus pabaigoje, tačiau ji susiformavo tik XX a. viduryje. 1986 m. amerikietis Charlesas Hullas išrado pirmąjį 3D spausdintuvą. mano šalis pradėjo studijuoti 3D spausdinimo technologijas 1991 m. Maždaug 2000 m. šie procesai pradėjo palaipsniui vystytis nuo laboratorinių tyrimų iki inžinerijos ir produkcijos gamybos. Tuo metu tai buvo vadinama greituoju prototipų kūrimu (RP), ty maketais prieš pradedant kurti pavyzdžius. Dabar dar vadinama greitojo prototipų kūrimo technologija, priedų gamyba. Tačiau siekiant, kad visuomenė būtų priimta, ši nauja technologija bendrai vadinama 3D spausdinimu. 3D spausdinimas yra greito prototipų kūrimo technologija. Tai technologija, pagrįsta skaitmeninio modelio projektavimu, naudojant klijuojamas medžiagas, tokias kaip metalo milteliai ar derva, ir kuriant trimačius objektus „pridedant“ spausdinant sluoksnis po sluoksnio. Metalo 3D spausdinimas buvo vadinamas „praėjusio amžiaus mintimi ir technologija, šio amžiaus rinka“. Be to, mano šalis neseniai padarė proveržį metalo 3D spausdinimo erdvėlaivių srityje. Kinijos kosmoso pramonė padarė naują proveržį, o 3D spausdintų metalinių dalių svoris sumažėjo nuo 3 kg iki 600 g, o tai sumažino svorį 80 procentų.
1.2 Metalo 3D spausdinimo ypatybės
1) Didelis tikslumas. Šiuo metu metalinės 3D spausdinimo įrangos tikslumas iš esmės gali būti valdomas žemiau 0,05 mm.
2) ciklas trumpas. Metalo 3D spausdinimui nereikia formų gamybos proceso, o tai labai sutrumpina modelio gamybos laiką. Paprastai modelis gali būti atspausdintas per kelias valandas ar net keliasdešimt minučių.
3) Jis gali būti individualizuotas. Metalo 3D spausdinimas neriboja spausdinamų modelių skaičiaus, nesvarbu, kad vienas ar keli gali būti pagaminti už tą pačią kainą.
4) Medžiagų įvairovė. Metalinė 3D spausdinimo sistema dažnai gali realizuoti skirtingų medžiagų spausdinimą, o šios medžiagos įvairovė gali patenkinti skirtingų sričių poreikius.
5) Kaina yra palyginti maža. Nors metalinės 3D spausdinimo sistemos ir metalinės medžiagos 3D spausdinimui šiuo metu yra gana brangios, jei iš jų gaminami individualizuoti produktai, gamybos savikaina yra palyginti nedidelė.
Selektyvus lazerio lydymas (SLM)
SLM yra svarbi metalo 3D spausdinimo srities dalis. Jo vystymosi istorija išgyveno tokius etapus kaip žemos lydymosi temperatūros nemetalinių miltelių sukepinimas, žemos lydymosi temperatūros padengtų aukštos lydymosi temperatūros miltelių sukepinimas ir tiesioginis aukštos lydymosi temperatūros miltelių lydymas. Teksaso universitetas Ostine pirmą kartą pateikė patento paraišką 1986 m., o 1988 m. sėkmingai sukūrė pirmąją SLM įrangą. Jame naudojama smulkiai sufokusuota vieta, kad greitai išsilydytų į iš anksto nustatytą 30-51 μm miltelių medžiagą ir gali beveik tiesiogiai gauti bet kokią formą. Taip pat funkcinės dalys su pilnu metalurginiu sujungimu. Tankis gali siekti beveik 100 procentų, matmenų tikslumas – 20-50 μm, o paviršiaus šiurkštumas – 20-30 μm. Tai greita prototipų kūrimo technologija, turinti dideles plėtros perspektyvas.
SLM liejimo medžiagos dažniausiai yra vieno komponento metalo milteliai, įskaitant austenitinį nerūdijantį plieną, nikelio lydinius, titano lydinius, kobalto-chromo lydinius ir tauriuosius metalus. Lazerio spindulys greitai išlydo metalo miltelius ir įgauna nuolatinį lydymosi kanalą, kuriuo galima tiesiogiai gauti beveik bet kokios formos beveik tankias metalines dalis, užbaigtą metalurginį sujungimą ir didelį tikslumą. Tai 3D spausdinimo technologija metalinėms dalims, turinti dideles plėtros perspektyvas. Jo taikymo sritis buvo išplėsta aviacijos, mikroelektronikos, gydymo, juvelyrikos ir kitose pramonės šakose.
SLM procese yra daugiau nei 50 įtakos faktorių ir yra šešios kategorijos, turinčios didelę įtaką liejimo efektui: medžiagos savybės, lazerio ir optinio kelio sistemos, skenavimo ypatybės, liejimo atmosfera, liejimo geometrinės savybės ir įrangos veiksniai. . Šiuo metu mokslininkai šalyje ir užsienyje daugiausia atlieka procesų tyrimus ir taikomuosius tyrimus dėl minėtų įtakojančių veiksnių, kurių tikslas yra pašalinti liejimo proceso defektus ir pagerinti liejamų detalių kokybę. Kalbant apie proceso tyrimus, svarbūs proceso parametrai SLM formavimo procese yra lazerio galia, skenavimo greitis, miltelių sluoksnio storis, skenavimo atstumas, skenavimo strategija ir kt. Derinant skirtingus proceso parametrus galima optimizuoti formavimo kokybę.
JR užsiima 3D spausdinimu daugiau nei 10 metų, nedvejodami susisiekite su mumis ir sužinokite daugiau apie mūsų metalo 3D spausdinimą.