1. Paduan pencetakan tiga dimensi: jenis
Jenis bahan menentukan apakah bahan logam pencetakan 3D termasuk dalam paduan berbahan dasar besi, paduan berbahan dasar titanium dan titanium, paduan berbahan dasar nikel, paduan kromium kobalt, paduan aluminium, paduan tembaga, dll.
paduan berbahan dasar besi
Sebelumnya diselidiki dan lebih teliti dalam bahan logam pencetakan 3D, paduan berbahan dasar besi adalah salah satu kelas paduan. Baja perkakas, baja tahan karat 316L, baja kecepatan tinggi M2, baja cetakan H13, dan baja berumur martensit 15-5PH merupakan jenis paduan yang paling banyak digunakan. Sangat cocok untuk produksi cetakan, paduan berbahan dasar besi memiliki biaya rendah, kekerasan tinggi, ketangguhan luar biasa, dan kemampuan mesin yang sangat baik. Salah satu kegunaan penting paduan berbahan dasar besi, misalnya, adalah pencetakan 3D cetakan saluran air konformal, yang dapat meningkatkan keseragaman bidang suhu, sehingga meminimalkan kesalahan produk, dan memperpanjang umur cetakan dengan mengatur saluran pendingin secara tepat.
Paduan dari titanium dan titanium
Karena kekuatan spesifiknya yang sangat tinggi, ketahanan panas yang luar biasa, ketahanan terhadap korosi, dan biokompatibilitas yang baik, titanium dan paduan titanium telah berevolusi menjadi bahan yang sempurna di berbagai sektor termasuk peralatan medis, peralatan kimia, ruang angkasa, dan peralatan olahraga. Namun paduan titanium merupakan material umum yang sulit dikerjakan dengan tekanan dan suhu tinggi selama pemrosesan, serta keausan perkakas yang parah sehingga membatasi penggunaannya secara luas. Karena dapat dilakukan dalam pengaturan atmosfer yang protektif, sehingga mencegah interaksi antara titanium dan elemen seperti oksigen dan nitrogen, teknologi pencetakan 3D sangat cocok untuk pembuatan paduan titanium. Pemanasan dan pendinginan cepat secara bersamaan pada area kecil juga mengurangi volatilisasi komponen paduan. Selain itu, pencetakan 3D dapat menghasilkan bentuk yang rumit tanpa pemotongan, sehingga mengoptimalkan penggunaan bahan dan menurunkan biaya produksi. Saat ini, Ti murni, Ti6A14V (TC4), dan Ti6A17Nb—yang banyak digunakan pada suku cadang dirgantara dan implan buatan—seperti tulang, gigi, dll.—merupakan salah satu titanium cetak 3D dan paduan titanium yang tersedia.
paduan berdasarkan nikel
Di antara superalloy yang paling cepat berkembang dan paling sering digunakan adalah paduan berbasis nikel. Diterapkan secara luas di bidang pesawat terbang, petrokimia, pembuatan kapal, energi, dan sektor lainnya, bahan ini memiliki kekuatan yang besar dan ketahanan terhadap korosi yang pasti pada suhu 650–1000 derajat. Untuk bilah turbin dan cakram mesin pesawat terbang, misalnya, superalloy berbahan dasar nikel dapat digunakan. Paduan berbasis nikel cetak tiga dimensi sering kali memiliki nilai Inconel 625, Inconel 718, dan Inconel 939.
Paduan kromium kobalt
Meskipun paduan ini juga digunakan sebagai paduan bersuhu tinggi, paduan berbahan dasar kobalt telah membatasi pengembangannya karena keterbatasan sumber daya. Saat ini banyak digunakan sebagai bahan medis untuk pembuatan implan gigi dan ortopedi, paduan berbasis kobalt memiliki biokompatibilitas yang lebih besar dibandingkan paduan titanium. Nilai paduan berbasis kobalt cetak 3D yang umum digunakan terdiri dari Co 212, Co 452, Co 502, dan CoCr28Mo6.
paduan aluminium
Kepadatan rendah, ketahanan korosi yang baik, ketahanan lelah yang kuat, kekuatan spesifik dan kekakuan yang tinggi—semuanya mendefinisikan paduan aluminium sebagai bahan yang ringan. Nilai yang umum digunakan dalam paduan aluminium cor, bahan yang digunakan dalam pencetakan 3D meliputi AlSi10Mg, AlSi7Mg, AlSi9Cu3, dll. Sebagian besar bergantung pada teknologi umum seperti peleburan laser selektif (SLM), peleburan berkas elektron (EBM), dan deposisi energi langsung (DED) , teknik pencetakan 3D paduan aluminium Teknologi ini secara akurat memanaskan bubuk paduan aluminium menggunakan laser berenergi tinggi atau berkas elektron, sehingga meleleh dan menumpuk lapis demi lapis hingga akhirnya menghasilkan bentuk bagian yang diinginkan. Aplikasi teknologi pencetakan 3D paduan aluminium cukup luas di industri dirgantara, otomotif, medis, dan lainnya.
kombinasi tembaga
Dibuat untuk digunakan dalam sisipan cetakan atau ruang bakar mesin roket, paduan tembaga memiliki konduktivitas termal yang baik. Untuk ruang bakar yang terbuat dari dinding bagian dalam paduan tembaga GRCop-84 dan dinding luar paduan nikel, NASA, misalnya, menggunakan teknologi pencetakan 3D. Teknologi SLM digunakan dalam produksi dinding bagian dalam; deposisi sekering berkas elektron menyelesaikan dinding luar. Ruang bakar masih menunjukkan kondisi yang baik setelah pengujian pengapian daya penuh, menunjukkan bahwa teknologi pencetakan 3D memiliki dampak yang sama dengan teknologi konvensional dan menghemat banyak waktu dan biaya proses.
Paduan Pencetakan 2.3D: Aplikasi
Penerbangan
Dalam industri dirgantara, teknologi paduan pencetakan 3D menawarkan peluang baru untuk desain ringan pesawat. Bilah mesin dan rangka badan pesawat dapat diproduksi dengan mengatur struktur mikro dan jalur pencetakan paduan secara tepat, sehingga memungkinkan komponen pesawat ringan dan kuat. Selain meningkatkan penghematan bahan bakar, hal ini juga memperpendek siklus penelitian dan pengembangan serta menurunkan biaya produksi, sehingga meringankan total bobot pesawat.
Produksi mobil
Selain itu, teknologi paduan pencetakan 3D juga menunjukkan potensi signifikan di sektor manufaktur mobil. Bagian penting dari mobil seperti sistem suspensi, transmisi, dll dapat diproduksi darinya. Pencetakan terintegrasi pada struktur rumit dapat dicapai dengan teknologi pencetakan 3D, sehingga menurunkan jumlah komponen dan meningkatkan keseluruhan kinerja dan integrasi kendaraan. Pada saat yang sama, teknologi paduan pencetakan 3D dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan konsumen, sehingga dapat memenuhi permintaan pasar akan kendaraan yang bervariasi dan berperforma tinggi.
alat dan perlengkapan kedokteran
Dalam dunia peralatan medis, teknologi paduan pencetakan 3D telah mengubah inovasi medis secara drastis. Peralatan medis presisi dan implan seperti sendi buatan, peralatan ortodontik, dll. dapat diproduksi darinya. Melalui teknologi pencetakan 3D, produksi dan penyesuaian peralatan ini secara tepat dapat dilakukan, sehingga meningkatkan kenyamanan pasien dan tingkat keberhasilan pembedahan.
Beberapa disiplin ilmu
Terlepas dari domain yang tercantum di atas, teknologi paduan pencetakan 3D telah menunjukkan kemungkinan besar di beberapa sektor seperti bangunan, seni, dan elektronik. Teknologi paduan pencetakan 3D, misalnya, dapat menghasilkan patung yang rumit dan indah dalam produksi artistik; di bidang bangunan dapat dimanfaatkan untuk membuat komponen bangunan yang sangat presisi.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/conformal-cooling-for-3d-printing-mold.html