1, Prinsip Teknis: Pembentukan Mode Gratis Struktur Kompleks melalui Pengupasan Akumulatif Layering.
Inti dari pencetakan 3D logam adalah untuk membagi model digital 3D menjadi ratusan hingga ribuan 2D Cross - lapisan sectional dan untuk mengimplementasikan solidifikasi selektif atau peleburan dan pemadatan solidifikasi dengan menggunakan bubuk logam yang lebih tinggi {{4} orerat. manufaktur subtraktif konvensional (berputar, penggilingan dan penggilingan) dan manufaktur material yang sama (cast, forged dan dilas) untuk memberikan tiga keunggulan teknologi utama:
Pabrikan bebas cetakan: Anda dapat memproduksi sejumlah kecil suku cadang secara langsung dan menguji produksi massal suku cadang, dan tidak diperlukan cetakan. Siklus manufaktur cetakan dalam industri tradisional dapat diperpendek dari beberapa bulan menjadi beberapa hari. Biaya dikurangi lebih dari 80%! Misalnya, perusahaan mesin penerbangan tertentu menggunakan teknologi SLM untuk memproduksi blade paduan titanium, yang mengurangi biaya cetakan dari 1,2 juta yuan menjadi nol dan memperpendek penelitian dan siklus pengembangan sebesar 65%.
Satu langkah cetakan pada struktur yang kompleks: dapat memproduksi struktur kompleks seperti kisi, saluran pendingin konformal, struktur reduksi optimasi topologi, metode tradisional tidak dapat dibuat. Misalnya, penggunaan SLM memungkinkan penerbangan GE untuk mencetak No 20 yang digabungkan di sana dalam satu di nosel bahan bakar mesin lompatan, yang diterjemahkan menjadi pengurangan berat badan 25% dan 15% penghematan bahan bakar yang lebih baik.
Kontrol distribusi gradien material: Perubahan penilaian dapat dilakukan dalam kekerasan, konduksi panas, resistensi terhadap korosi dan sifat -sifat lain di berbagai area bagian dengan menggunakan teknologi pencetakan komposit multi material. Misalnya, produsen katup daya nuklir mengadopsi teknologi pencetakan FGM (bahan gradien fungsional) untuk meningkatkan keausan- resistensi permukaan penyegelan katup sebesar 3 kali tanpa peningkatan berat badan utama tubuh
2, Kontrol Presisi: Subversi dari Micron ke Nanometer
Kesulitan bagian mekanis presisi - yang tinggi adalah dengan tepat mengontrol akurasi dimensi, kekasaran permukaan, dan toleransi bentuk dan toleransi posisi. Mencapai lompatan dalam akurasiPencetakan 3D logamdimungkinkan melalui arah teknologi berikut:
Peningkatan Akurasi Perangkat Keras:
Pengendalian Diameter Spot: Peralatan SLM modern memiliki sistem laser fokus dinamis, dan diameter spot dapat dikontrol secara akurat dalam kisaran 50 - 100 m, yang 40% lebih baik daripada peralatan lama. misalnya, dengan 12 teknologi pemindaian penjepit laser terbukti pada pabrik platinum BLT-S800 dengan akurasi pembuatan bilah mesin pesawat pada tingkat mikrometer kekasaran R_ kurang dari atau sama dengan 3,2 μm.
Akurasi posisi sistem gerak: motor linier dan kisi -kisi penguasa tertutup - sistem kontrol loop digunakan untuk mengontrol kesalahan posisi dalam 2 mikron. Keandalan dan reproduktifitas bentuk dan posisi adalah ± 0,01mm untuk proses Renishaw AM400 yang mengakibatkan implan untuk perangkat medis yang 100% stabil dan andal menurut standar medis ISO 13485.
Optimalisasi Parameter Proses:
Pola pemindaian baru: Pola kotak -kotak dan pola spiral digunakan daripada pola kontinu dalam upaya untuk mengurangi deformasi yang terkait dengan tegangan termal. Telah dilaporkan oleh produsen suku cadang mobil tertentu bahwa tingkat deformasi warpage dari braket paduan aluminium telah ditingkatkan dari 0,5mm menjadi 0,1mm, dengan menerapkan strategi pemindaian yang dikembangkan.
Ketebalan Lapisan: Kemungkinan untuk dapat mencetak dengan ketebalan lapisan ultrafine (20-30 mikron) dapat menghasilkan bagian-bagian kecil secara dimensi; dengan permukaan yang sempurna. Saat mencetak implan ortopedi dari paduan titanium, peralatan EOS M 400-4 telah mengadopsi ketebalan lapisan 25 μ m, yang kekasaran permukaannya berkurang dari 6 μ m menjadi 1,8 μ m, yang mendekati tingkat pemolesan.
Integrasi Teknologi Posting:
Hot isostatic pressing (pinggul): Menghapus pori -pori internal di bagian pada suhu tinggi 1.200 derajat dan tekanan tinggi 150MPA, sehingga kepadatan bagian meningkat dari 99,2% menjadi 99,95%; Kehidupan kelelahan bagian struktural penerbangan meningkat tiga kali setelah penerapan teknologi pinggul di pabrik komponen struktural penerbangan tertentu.
Electrochemical Polishing (ECP) - Penghapusan asperitas permukaan dengan etsa mikro elektrolitik untuk menghasilkan permukaan nanosmooth. Menurut praktik tersebut, kekasaran permukaan rongga stainless steel berkurang oleh teknologi ECP dari 0,4 μ m menjadi 0,05 μ m dari perusahaan peralatan semikonduktor tertentu, yang dapat memenuhi persyaratan penyegelan vakum.
3, pengembangan dari logam tunggal ke bahan komposit 3.1 kemampuan beradaptasi material
Bagian mekanis presisi tinggi membutuhkan sifat material yang beragam, dan pencetakan 3D logam telah mewujudkan cakupan dari logam umum, paduan suhu tinggi, paduan logam ringan, ke logam biomedis sebagaimana diperlukan).
Paduan Titanium: Ti6Al4V AWE memiliki pencocokan kekuatan tinggi 890 MPa dengan kepadatan rendah 4,43g/cm ³ dan menunjukkan biokompatibilitas yang hebat, sehingga menjadi bahan mendasar dalam kedirgantaraan dan juga obat -obatan. Sebuah produsen implan ortopedi menerapkan teknologi EBSM untuk memproduksi prostesis bersama pinggul, kekuatan ikatan dengan jaringan tulang ditingkatkan sebesar 40 % dan periode rehabilitasi operasi-- diperpendek sebesar 30 %.
9 Paduan Suhu Tinggi Berbasis Nikel Inconel 718 memiliki kekuatan tinggi (kekuatan tarik adalah 1034MPa) pada 650 derajat. Telah banyak digunakan untuk pisau turbin gas. Sebuah perusahaan energi melangkah lebih jauh dengan bilah turbin gas cetak 3D, dengan SLM menambahkan diameter saluran pendingin hanya 0,8mm, menawarkan pendinginan yang lebih baik sekitar 30% lebih dari rekan cor.
Paduan Aluminium: ALSI10MG telah banyak digunakan dalam otomotif ringan karena kepadatan rendah (2,7 g/cm ³) dan properti casting yang unggul. Energy Vehicle Company Menggunakan Scalmalloy ® New Racing Fender/Scalmalloy ® memiliki kekuatan yang 50% lebih tinggi dari paduan aluminium tradisional, dan permukaan aerodinamik yang kompleks dibentuk oleh keseluruhan.
Multi material Composite: Material Polymer Composites Metal dapat dicetak dengan gradien dengan menggunakan teknologi nanopartikel jetting (NPJ). Satu perusahaan fotovoltaik menggunakan teknologi NPJ untuk menggantikan pasta perak sebagai bahan alternatif, yang mengurangi jumlah perak yang digunakan dalam sel heterojungsi dari 130mg/lembar menjadi 50mg/lembar dan mengurangi biaya per watt sebesar 0,12 yuan.
4, Aplikasi Industri: Dari Laboratorium ke Penggunaan Industri
Dari pembuatan prototipe hingga produksi massal, teknologi pencetakan 3D logam telah mencapai keberhasilan komersial di banyak bidang akhir - tinggi
Aeronautika: Braket paduan titanium cetak 3D diterapkan di pesawat Airbus A350 XWB, dan kekuatan koneksi antara sayap dan badan pesawat pada sayap telah meningkat sebesar 25%; COMAC C919 Finishing Wing Edge Strip mewujudkan satu bagian yang terintegrasi dengan teknologi SLM, dan tingkat pemanfaatan material telah meningkat dari 15% menjadi 92%.
Manufaktur Otomotif: BMW Group menggunakan teknologi WAAM untuk 3D Print Electric Vehicle Motor Housing, pengurangan berat adalah 40%, disipasi panas adalah 15% lebih efisien; Tesla Model Y Panel Belakang mengadopsi 6000T die die - casting + 3 D Teknologi Insert, 70 dalam 1, waktu siklus produksi telah diperpanjang hingga 90 detik per bagian.
Perangkat medis: Perangkat fusi intervertebral intervertebral 3D yang dicetak dengan porositas 80% dari Johnson & Johnson Depuy Synthes dapat mempercepat laju pertumbuhan sel tulang tiga kali; Siemens Healthineers '3D cetak kobalt chromium paduan stent dinding stent dengan ketebalan hanya 0,15mm adalah 40% lebih tinggi dari teknologi pemotongan laser tradisional.