Kuo skiriasi metalurgijos miltelių ir 3D spausdinimo medžiagos?

1, proceso principas: pagrindinis skirtumas tarp mąstymo, kuris prideda ir mąstymo, kuris atima
Miltelių metalurgija: Miltelių metalurgija yra būdas gaminti metalinius miltelius arba naudoti metalinius miltelius (arba metalo ir ne -} mišinius) kaip žaliavas. Tai apima miltelių formavimą ir sukepinimą metalinėms medžiagoms gaminti, kompozicines medžiagas ir platų produktų asortimentą. Pagrindinė jo dalis yra medžiagų formavimas trimis etapais: suderinti miltelius, jas paspausti ir sukepinti. Miltelių metalurgijos technologija daro nikelį - aukštai - temperatūros lydinio miltelius, jį atomizuodami. Pavyzdžiui, jis gamina orlaivių variklių turbinų diskus. Šaltas izostatinis spaudimas, po to sukepinamas ir tankinamas vakuume 1200 laipsnių, ir galiausiai karštas izostatinis prispaustas, kad atsikratytų jokių vidinių trūkumų. Milteliai Pre - Maišymas išsprendžia komponentų segregacijos problemą tradiciniame liejime, nes lydinių elementų pasiskirstymas yra daugiau nei 90% lygesnis.
3D spausdinimas: 3D spausdinimas naudoja priedų gamybos metodą, kuris sukuria viską sluoksnį pagal sluoksnį. Pavyzdžiui, selektyvaus lazerio lydymosi (SLM) technologija veikia taip: Pirma, 3D modelis supjaustomas; Tada ant miltelių volelio dedamas 0,05 mm storio metalo miltelių sluoksnis; Tada aukštas - energijos lazerio pluoštas selektyviai tirpsta miltelius nustatytu keliu; Ir galiausiai dalis yra pastatyta sluoksniu pagal sluoksnį. Ši technologija kyla dėl standartinio apdirbimo problemų, dėl kurių sunku patekti į įrankius. Tai taip pat gali padaryti sudėtingas savybes, tokias kaip grotelių struktūros ir konforminiai aušinimo kanalai, kurių negalioja tradiciniai metodai. Tam tikra įmonė, gaminanti aviacijos variklius, naudoja SLM technologiją benzino purkštukams gaminti. Tai sujungia 20 atskirų elementų į vieną, todėl purkštukas yra 40% lengvesnis ir 15% efektyvesnis degalus.
2, Medžiagos savybės: žaidimas tarp homogeniškumo kontrolės ir gradientų projektavimo
Kokios miltelių metalurgijos medžiagos yra:
Kompozicijos vienodumas: Miltelių metalurgija naudoja mechaninius lydinius ar dujų atomizacijos miltelių gamybos technologijas, kad būtų galima tolygiai paskleisti lydinio elementus mikroskale. Pavyzdžiui, esant FGH96 miltelių metalurgijai, aukštai - temperatūros lydinys, fazių stiprinančių dalelių dydis yra mažesnis nei 50 nm, o pasiskirstymo tankio dispersija yra mažesnė nei 5%. Šis homogeniškumas leidžia išlaikyti pastovų 1200MPa stiprumą net tada, kai temperatūra yra aukšta, 650 laipsnių.
Poringumo valdymas: Pakeisdami sukepinimo temperatūrą ir spaudimo slėgį, miltelių metalurgijos medžiagos gali tiksliai kontroliuoti akytumo lygį nuo 5% iki 15%. Konkretus automobilio stabdžių gamintojas pagamino vario - pagrindu pagamintą metalurgijos trinties plokštę su 30% poringumo dizainu. Dėl to alyvos tepimo talpa yra dar tris kartus daugiau, o trinties koeficiento stabilumas 40% geresnis.
Medžiagų kompozitų lankstumas: Milteliai metalurgija gali gaminti skirtingų medžiagų kompozitus, tokius kaip metalo keramikos ir metalo anglies pluoštas. Pavyzdžiui, Al2O3 dispersija sustiprintas vario lydinys prideda 2% nano - dydžio Al2O3 daleles prie vario matricos, naudojant vidinį oksidacijos procesą. Tai palaiko laidumą 85% IAC ir padidina minkštinimo temperatūrą nuo 300 laipsnių iki 900 laipsnių.
Kai kurie dalykai apie 3D spausdinimo medžiagas yra:
Greito kietėjimo struktūra: 3D spausdinimo proceso metu medžiaga atvėsta 106–108 laipsnių /s greičiu, todėl ji sudaro ultrafinuotus grūdus ar net amorfines formas. Tyrimų institutas, kuris padarė 316L nerūdijančio plieno, naudojant SLM technologiją, pakeitė grūdų dydį nuo 100 μm tipiniuose kaltinimuose iki mažiau nei 1 μm. Dėl to tempimo stiprumas padidėjo 30%, tačiau pailgėjimas sumažėjo 15%.
Gradiento funkcijos projektavimas: 3D spausdinimas gali pakeisti medžiagų sudėtį ir savybes gradiento būdu, keičiant parametrus, tokius kaip lazerio galia ir nuskaitymo greitis. Biomedicinos įmonė sukūrė TI6Al4v HA gradiento implantą, kuris moduliuoja hidroksiapatito kiekį nuo 60% iki 0% nuo paviršiaus iki šerdies. Tai du kartus pagreitina kaulo integraciją.
Kontroliuojant liekamąjį įtempį: 3D spausdinimo metu kyla šiluminis įtempis, dėl kurio dalys gali lengvai sukelti deformaciją. Tam tikra įmonė, gaminanti orlaivių variklio ašmenis, naudoja substrato pašildymą iki 200 laipsnių, o įtempio atpalaidavimo terminio apdorojimo procedūra, kad TC4 titano lydinio ašmenys būtų iš deformacijos nuo 3 mm iki 0,5 mm.
3, Padėtis taikymui: skirtumas tarp daiktų gaminimo partijose ir daiktų, kuriuos reikia užsisakyti
Miltelių metalurgijos pranašumai:
Standartizuota gamyba dideliu mastu: Miltelių metalurgijos pelėsiai yra geriausias pasirinkimas gaminant automobilių dalis, nes jos dalijasi išlaidomis. Miltelių metalurgijos technika per metus visame pasaulyje sukuria daugiau nei 200 milijonų skirstomojo veleno laiko nustatymo pavarų. Tai sumažina kiekvieno gabalo kainą 40%, palyginti su kalimo technologija.
Dalys, kurios yra labai tikslios ir atsparios dėvėjimams: Miltelių metalurgijos sukepinimo apdailos procedūra gali pasiekti IT7 lygio matmenų tikslumą. Tam tikras pavarų dėžės gamintojas pagamino vario - miltelių metalurgijos sinchroninį pavarų žiedą, kurio stabilus trinties koeficientas yra 0,12–0,15, po to, kai buvo apdorotas sieros nustatymu. Jis gali būti naudojamas 800 000 kartų.
Funkcinės medžiagos: Miltelių metalurgija yra vienintelis būdas gaminti funkcines dalis, tokias kaip magnetinės ir porėtos medžiagos. Branduolinės energijos įmonė pagamino „Zr Sn NB“ lydinio porėtą filtro plokštelę, kurioje yra 30% poringumo dizainas, leidžiantis sugauti net 0,5 μm daleles. Jis naudojamas branduolinio reaktoriaus aušinimo skysčio valymo sistemoje.
Didelis žingsnis į priekį 3D spausdinime:
Lengva topologinė struktūra: 3D spausdinimas daro struktūrinį optimizavimą nuo idėjos iki to, kas iš tikrųjų nutinka. Naudodamas topologijos optimizavimą ir 3D spausdinimą, palydovų gamintojas pagamino aliuminio lydinio laikiklį, kuris yra 65% lengvesnis už seną dizainą (2,3 kg) ir atitinka tvirtumo kriterijus.
3D spausdinimas gali padaryti konforminius aušinimo kanalus, kurių standartiniai gręžimo metodai negali. Taip yra todėl, kad interjero kanalų dizainas yra labai sudėtingas. Konkreti pelėsių įmonė padarė įpurškimo formą, kurioje yra spiralės aušinimo vandens kanalas, įmontuotas į jį, naudojant 3D spausdinimą. Tai sumažina aušinimo laiką nuo 45 sekundžių iki 28 sekundžių ir padidina gamybos efektyvumą 38%.
3D spausdinimas leidžia gaminti medicininius implantus, pagamintus tik kiekvienam pacientui. Vienoje ortopedinėje įrenginyje naudojama elektronų pluošto lydymosi (EBM) technologija, kad būtų galima gaminti acetabuliarinius puodelius. Tada jie naudoja CT duomenis, kad atkurtų paciento dubens modelį, kad jis puikiai atitiktų kaulų lovą. Atlaisvinimo greitis praėjus trejiems metams po operacijos yra mažesnis nei 0,5%.