Alates 3D-printimise tehnoloogia tulekust on 3D-printimise tehnoloogiat järk-järgult rakendatud tegelike toodete valmistamisel. Nende hulgas on eriti kiire metallmaterjalide 3D-printimise tehnoloogia areng. Riigikaitse vallas peavad arenenud riigid Euroopas ja USA-s suurt tähtsust metalli 3D-printimise tehnoloogia arendamisel ning investeerivad teadusuuringutesse tohutult raha. 3D-printimise metallosad on alati olnud uurimise ja rakenduse keskmes. See ei saa printida mitte ainult vorme ja jalgrattaid, vaid ka enneolematuid uusi relvi ja isegi suuri seadmeid, nagu autod ja lennukid. Uut tüüpi intelligentse tootmistehnoloogiana on metallist 3D-printimine näidanud väga laialdast rakendusväljavaadet ja näidanud tugevat arenguhoogu rohkemates valdkondades, nagu seadmete projekteerimine ja tootmine, seadmete tugi ja kosmosetööstus.
1 Ülevaade metallist 3D-printimise tehnoloogiast
1.1 Põhiülevaade
Metallist 3D-printimise tehnoloogia põhiidee tekkis esmakordselt Ameerika Ühendriikides 19. sajandi lõpus, kuid see sai kuju alles -1980ndate keskpaigas. 1986. aastal leiutas ameeriklane Charles Hull esimese 3D-printeri. minu riik hakkas 3D-printimise tehnoloogiat uurima 1991. aastal. 2000. aasta paiku hakkasid need protsessid järk-järgult arenema laboriuuringutest inseneri ja toodete valmistamiseni. Sel ajal nimetati seda kiirprototüüpimiseks (RP), st maketideks enne proovide väljatöötamist. Nüüd nimetatakse seda ka kiirprototüüpimise tehnoloogiaks, aditiivseks tootmiseks. Kuid avalikkuse heakskiitmise huvides nimetatakse seda uut tehnoloogiat ühiselt 3D-printimiseks. 3D-printimine on omamoodi kiire prototüüpimise tehnoloogia. See on tehnoloogia, mis põhineb digitaalsel mudelidisainil, kasutades liimitavaid materjale, nagu pulbriline metall või vaik, ning konstrueerides kolmemõõtmelisi objekte kihthaaval trükkimise teel. Metallist 3D-printimist on nimetatud "eelmise sajandi mõtteks ja tehnoloogiaks, selle sajandi turuks". Veelgi enam, minu riik on hiljuti teinud läbimurde metallist 3D-printimise valdkonnas kosmosetööstuses. Hiina kosmosetööstus on teinud uue läbimurde ja 3D-prinditud metallosade kaal on vähenenud 3 kg-lt 600 grammile, mis on 80 protsendi võrra väiksem.
1.2 Metallist 3D-printimise omadused
1) Kõrge täpsus. Praegu saab metallist 3D-printimise seadmete täpsust põhimõtteliselt kontrollida alla 0,05 mm.
2) Tsükkel on lühike. Metallist 3D printimine ei nõua vormide tootmisprotsessi, mis lühendab oluliselt mudeli tootmisaega. Üldjuhul saab mudeli printida mõne tunni või isegi kümnete minutitega.
3) Seda saab isikupärastada. Metallist 3D-printimisel pole prinditavate mudelite arvu piiranguid, olenemata sellest, et ühte või mitut saab toota sama hinnaga.
4) Materjalide mitmekesisus. Metallist 3D-printimise süsteem suudab sageli realiseerida erinevate materjalide printimist ning selle materjali mitmekesisus vastab erinevate valdkondade vajadustele.
5) Maksumus on suhteliselt madal. Kuigi metallist 3D-printimise süsteemid ja metallmaterjalid 3D-printimiseks on praegu suhteliselt kallid, on nendest personaliseeritud toodete valmistamisel tootmiskulud suhteliselt madalad.
Selektiivne lasersulatus (SLM)
SLM on metallist 3D-printimise valdkonna oluline osa. Selle arenguajalugu on läbinud selliseid etappe nagu madala sulamistemperatuuriga mittemetallilise pulbri paagutamine, madala sulamistemperatuuriga kaetud kõrge sulamistemperatuuriga pulbri paagutamine ja kõrge sulamistemperatuuriga pulbri otsene sulatamine. Austini Texase Ülikool taotles patenti esmakordselt 1986. aastal ja töötas edukalt välja esimese SLM-seadme 1988. aastal. See sulab peenfookuspunkti abil kiiresti 30-51 μm eelseadistatud pulbermaterjaliks ja suudab peaaegu otse saada mis tahes kuju. Nagu ka funktsionaalsed osad täieliku metallurgilise sidemega. Tihedus võib ulatuda peaaegu 100 protsendini, mõõtmete täpsus võib ulatuda 20-50 μm-ni ja pinna karedus võib ulatuda 20-30 μm-ni. See on kiire prototüüpimistehnoloogia, millel on suured arenguväljavaated.
SLM-vormimismaterjalid on enamasti ühekomponendilised metallipulbrid, sealhulgas austeniit roostevaba teras, niklipõhised sulamid, titaanipõhised sulamid, koobalt-kroomisulamid ja väärismetallid. Laserkiir sulatab kiiresti metallipulbri ja annab pideva sulatuskanali, mis võimaldab otse saada peaaegu igasuguse kujuga peaaegu tihedaid metallosi, täielikku metallurgilist sidumist ja suurt täpsust. See on suurte arenguväljavaadetega 3D-printimise tehnoloogia metallosadele. Selle rakendusala on laiendatud kosmose-, mikroelektroonika-, ravi-, ehete- ja muudele tööstusharudele.
SLM-protsessis on rohkem kui 50 mõjutavat tegurit ja vormimisefekti mõjutavad kuus kategooriat: materjali omadused, laser- ja optilise tee süsteemid, skaneerimisfunktsioonid, vormimise atmosfäär, vormimise geomeetrilised omadused ja seadmete tegurid. . Praegu tegelevad teadlased nii kodu- kui ka välismaal peamiselt protsessiuuringuid ja rakendusuuringuid eelnimetatud mõjutegurite kohta, eesmärgiga lahendada vormimisprotsessi defekte ja parandada vormitud detailide kvaliteeti. Protsessi uurimise seisukohalt on SLM-i vormimisprotsessis olulised protsessiparameetrid laseri võimsus, skaneerimiskiirus, pulbrikihi paksus, skaneerimiskaugus, skaneerimisstrateegia jne. Erinevate protsessiparameetrite kombineerimisega saab optimeerida vormimise kvaliteeti.
JR on 3D-printimisega tegelenud rohkem kui 10 aastat, võtke meiega julgelt ühendust, et saada lisateavet meie metallist 3D-printimise kohta.