Titan legierungen stärker machen-fünf Mainstream-Metall-3D-Drucktechnologien

Mit der rasanten Entwicklung der Technologie verwandelt der 3D-Metalldruck, der Vorteile wie kurzfristige Fertigung, On-Demand-Produktion und Rapid Prototyping bietet, viele Unmöglichkeiten in Realität.

Derzeit umfassen die gängigen 3D-Drucktechnologien für Metall auf dem Markt die folgenden fünf: Selektives Lasers intern (SLS), NanoParticle Jetting (NPJ), Selective Lasers chmelzen (SLM), laser Engineered Net Shaping (LENS) und Electron Beam Selective Melting (EBSM). Im Folgenden finden Sie eine Einführung in die grundlegenden Arbeits prinzipien dieser fünf 3D-Drucktechnologien aus Metall.

1. SLS-selektives Lasers intern

Arbeits prinzip:Eine Schicht Pulver material wird auf der Arbeits plattform vor verteilt. Der von einem Computer gesteuerte Laser sintert das Pulver im festen Teil entsprechend der Kontur information der Schicht. Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch und baut das Objekt Schicht für Schicht auf.

SLS verwendet einen Infrarot laser als Energie quelle, und die verwendeten Materialien sind meist Pulver. Während der Verarbeitung wird das Pulver auf knapp unter seinen Schmelzpunkt vorgewärmt und dann mit einer Walze flach verteilt. Der von einem Computer gesteuerte Laserstrahl sintert das Pulver selektiv auf der Grundlage der Querschnitts informationen der Schicht. Nach Abschluss einer Schicht wird die nächste gesintert, wobei dieser Vorgang wiederholt wird, bis der 3D-Teil gebildet wird. Schließlich wird das nicht gesinterte Pulver zurück gewonnen und der geformte Teil wird entfernt.

Diese Methode ist bekannt für ihren einfachen Herstellungs prozess, ihre hohe Flexibilität, ihre breite Material auswahl, ihre geringen Material kosten, ihre hohe Material auslastung und ihre schnelle Umform geschwindigkeit. Es wird haupt sächlich in der Gieß industrie verwendet und kann direkt für die schnelle Formenbau verwendet werden.

2. NPJ-NanoTeilchen-Jetting

Arbeits prinzip:Metall wird zunächst in flüssiger Form in den 3D-Drucker geladen. Während des Druckens wird eine Flüssigkeit, die Metall nanopartikel enthält, gesprizt, um die Form zu bilden. Übers chüssige Flüssigkeit wird dann durch Erhitzen verdampft, wobei die Metallteile zurückbleiben, die schließlich bei einer niedrigen Temperatur gesintert werden, um die Formation zu vervollständigen.

Diese Methode kann gewöhnliche Tinten strahl druck köpfe als Werkzeuge verwenden und erfordert keine äußere Kraft, um Stütz strukturen zu entfernen, da sie weg geschmolzen sind. Theoretisch ermöglicht dies eine unbegrenzte Hinzu fügung, was den Designern mehr Freiheit gibt. Neben Metallen haben Durchbrüche in der Keramik technologie ihre Anwendungen auf Zahnmedizin, Medizin und bestimmte Industrie bereiche ausgedehnt.

3. SLM-selektives Lasers chmelzen

Arbeits prinzip:Ein hoch energetischer Laserstrahl schmilzt Metall legierung pulver auf dem zwei dimensionalen Querschnitt des geschnittenen 3D-Modells, druck Schicht für Schicht von unten nach oben, um Metallteile mit beliebiger komplexer Struktur und nahezu 100% Dichte zu erzeugen.

SLM verwendet haupt sächlich CAD-Software, um 3D-Modelle zu entwerfen und sie in ein Format zu exportieren, das durch Slicing-Software erkennbar ist. Das Modell wird dann in Scheiben geschnitten und Stütz strukturen hinzugefügt, wobei Querschnitts daten des erhaltenen Modells vorliegen. Die Pfad planungs software verarbeitet die Kontur daten, um Scan pfade zu generieren, die in die SLM-Maschine importiert werden. Das Steuerungs system der Maschine lenkt den Laserstrahl, um Metall legierung pulver Schicht für Schicht entsprechend dem Abtast pfad selektiv zu schmelzen und dichte 3D-Metallteile zu bilden.

Zu den Vorteilen von SLM zählen eine hohe Material auslastung, präzise Abmessungen von Metallteilen und Design freiheit. Seine Einschränkungen sind hohe Kosten für Ausrüstung komponenten, Unfähigkeit, eine Massen produktion zu erreichen, und nicht standard mäßige Metall legierung pulver, die für die Verarbeitung erforderlich sind. Daher wird SLM haupt sächlich in der Luft-und Raumfahrt, in biomedizin ischen Bereichen und zur Herstellung von kostbaren oder schwer zu verarbeiten den Metall komponenten wie Titan-und Nickel legierungen eingesetzt.

4. LINS-Laser Engineered Net Shaping

Arbeits prinzip:Das 3D-CAD-Modell des Teils wird in Schichten geschnitten, um die zwei dimensionalen Kontur daten zu erhalten. Die Kontur daten werden dann in die Bewegungs bahn des CNC-Arbeitstisches umgewandelt. Metallpulver wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit in den Laser fokus bereich eingespeist, wo es schnell geschmolzen und verfestigt wird, wodurch das Teil Schicht für Schicht zu einem nahezu netzförmigen 3D-Metallteil aufgebaut wird.

LENS ermöglicht die formlose Herstellung von Metallteilen, wobei die resultierenden Teile dichte Mikros trukturen und hohe mechanische Eigenschaften aufweisen. Es ist in der Lage, heterogene Teile und Gradienten material herzustellen sowie hochfeste Metalle wie Titan legierungen zu verarbeiten.

5. EBSM-Elektronen strahl selektives Schmelzen

Arbeits prinzip:Das 3D-CAD-Modell wird zuerst in Schichten geschnitten und die resultierenden diskreten Daten werden in das Bilds ystem eingegeben. Das Formung system heizt das Material vor, und der Elektronen strahl, geleitet von den CAD-Daten, schmilzt die vor gespreitete Pulvers chicht auf der Arbeits plattform. Nachdem eine Schicht verarbeitet wurde, senkt sich die Arbeits plattform um eine Schichtdicke, und die nächste Pulvers chicht wird ausgebreitet und geschmolzen. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der 3D-Teil gebildet wird.

Die EBSM-Technologie bietet eine schnelle Verarbeitung geschwindigkeit, eine hohe Energie effizienz, eine geringe Vakuum kontamination, eine geringe Rests pannung der Komponenten und keine Reflexions probleme. Es eignet sich besonders für die direkte Bildung von reaktiven, feuerfesten und spröden Metall materialien mit breiten Perspektiven in den Bereichen Luft-und Raumfahrt, Biomedizin, Automobil und Formenbau.

Perspektiven der 3D-Drucktechnologie aus Titan legierung

Mit der Entwicklung der 3D-Drucktechnologie wird der 3D-Druck aus Titan legierung Anwendungen in verschiedenen Aspekten von technischen Materialien finden. Der 3D-Druck aus Titan legierung wird sich zwangsläufig zu einer komplexeren, hochpräziseren, großflächigen und kosten günstigeren Produktion entwickeln. Gleichzeitig wird die 3D-Drucktechnologie in verschiedenen Bereichen eingesetzt, um die Produktion zu beschleunigen, die rasche Entwicklung in der Fertigung zu fördern und die Geschwindigkeit des Wirtschafts wachstums in China erheblich zu steigern.