Impressão 3D de metal
Pequena descrição:
A impressão 3D de metal éum processo de formação de peças por aquecimento, sinterização, fusão e resfriamento de pó metálico por varredura a laser ou feixe de elétrons sob o controle de um computador. A impressão 3D não precisa de molde, formando rápido, alto custo, adequado para amostra e produção de pequenos lotes.
A impressão 3D de metal (3DP) é um tipo de tecnologia de prototipagem rápida. É uma tecnologia baseada em arquivo de modelo digital, que utiliza pó de metal ou plástico e outros materiais adesivos para construir objetos por impressão em camadas. A diferença entre a impressão 3D de metal e a impressão 3D de plástico: Essas são duas tecnologias. A matéria-prima da impressão 3D de metal é o pó metálico, que é produzido e impresso por sinterização a laser de alta temperatura. O material usado para a impressão 3D de plástico é o líquido, que é irradiado para o material líquido por raios ultravioleta de diferentes comprimentos de onda, resultando na reação de polimerização e cura.
1. Características da impressão 3D de metal
1 vantagens da impressão 3D de metal
A. Prototipagem rápida de peças
B. Esta tecnologia pode usar materiais em pó de metal fino para produzir formas complexas que não podem ser realizadas pela tecnologia tradicional, como fundição, forjamento e processamento.
Em comparação com os processos de fabricação tradicionais, a impressão 3D tem muitas vantagens, incluindo:
UMA . alta taxa de utilização geral de materiais;
B. sem necessidade de abrir molde, menos processo de fabricação e ciclo curto;
C O tempo do ciclo de fabricação é curto. Em particular, a impressão 3D de peças com formas complexas leva um quinto ou mesmo um décimo do tempo da usinagem comum
D. peças com estrutura complexa podem ser fabricadas, como canal de fluxo conformado interno;
E. projeto livre de acordo com os requisitos de propriedade mecânica sem considerar o processo de fabricação.
Sua velocidade de impressão não é alta, sendo normalmente utilizada na fabricação rápida de peças únicas ou de pequenos lotes, sem o custo e o tempo de abertura do molde. Embora a impressão 3D não seja adequada para produção em massa, ela pode ser usada para fabricação rápida de vários moldes para produção em massa.
2 .desvantagens da impressão 3D de metal
A impressão 3D Metal oferece novas possibilidades de design, como a integração de vários componentes no processo de produção para minimizar o uso de material e os custos de processamento do molde.
UMA) . O desvio das peças de impressão 3D de metal é geralmente maior do que + / -0,10 mm e a precisão não é tão boa quanto a de máquinas-ferramentas comuns.
B) A propriedade de tratamento térmico da impressão 3D de metal será deformada: o ponto de venda da impressão 3D de metal é principalmente de alta precisão e formato estranho. Se a impressão 3D de peças de aço for tratada termicamente, as peças perderão a precisão ou precisarão ser reprocessadas por máquinas-ferramenta
Parte da usinagem tradicional de redução de material pode produzir uma camada de endurecimento muito fina na superfície das peças. A impressão 3D não é tão boa. Além disso, a expansão e a contração das peças de aço são graves no processo de usinagem. A temperatura e a gravidade das peças terão um sério impacto na precisão
2. Materiais usados para impressão 3D de metal
Inclui aço inoxidável (AISI316L), alumínio, titânio, Inconel (Ti6Al4V) (625 ou 718) e aço martensítico.
1) .ferramenta e aços martensíticos
2). aço inoxidável.
3). Liga: a liga de metal em pó mais amplamente utilizada para materiais de impressão 3D são titânio puro e liga de titânio, liga de alumínio, liga à base de níquel, liga de cobalto-cromo, liga à base de cobre, etc.
Peças de impressão 3D de cobre
Peças de impressão 3D de aço
Peças de impressão 3D de alumínio
Inserção do molde de impressão 3D
3. Tipos de impressão 3D de metal
Existem cinco tipos de tecnologias de impressão 3D de metal: SLS, SLM, npj, lente e EBSM.
1). sinterização seletiva a laser (SLS)
SLS é composto por um cilindro de pó e um cilindro de formação. O pistão do cilindro de pólvora sobe. O pó é colocado uniformemente no cilindro de formação pela pavimentadora de pó. O computador controla a trilha de varredura bidimensional do feixe de laser de acordo com o modelo de fatia do protótipo. O material em pó sólido é sinterizado seletivamente para formar uma camada da peça. Após a conclusão de uma camada, o pistão de trabalho diminui a espessura de uma camada, o sistema de espalhamento de pó espalha o novo pó e controla o feixe de laser para escanear e sinterizar a nova camada. Desta forma, o ciclo é repetido camada por camada até que as partes tridimensionais sejam formadas.
2). fusão a laser seletiva (SLM)
O princípio básico da tecnologia de fusão seletiva a laser é projetar o modelo sólido tridimensional da peça usando o software de modelagem tridimensional, como Pro / E, UG e CATIA no computador, em seguida, fatiar o modelo tridimensional através do software de corte, obter os dados de perfil de cada seção, gerar o caminho de digitalização de preenchimento a partir dos dados de perfil e o equipamento controlará a fusão seletiva do feixe de laser de acordo com essas linhas de digitalização de preenchimento. Cada camada de material em pó metálico é gradualmente empilhada em três peças de metal dimensionais. Antes que o feixe de laser comece a varredura, o dispositivo de espalhamento de pó empurra o pó de metal na placa de base do cilindro de formação e, em seguida, o feixe de laser derrete o pó na placa de base de acordo com a linha de varredura de preenchimento da camada atual e processa o camada atual e, em seguida, o cilindro de formação desce uma distância de espessura de camada, o cilindro de pó sobe uma certa distância de espessura, o dispositivo de espalhamento de pó espalha o pó de metal na camada de corrente processada e o equipamento ajusta Insira os dados do contorno da próxima camada para processamento e, em seguida, processe camada por camada até que toda a parte seja processada.
3). formação de nanopartículas por spray de metal (NPJ)
A tecnologia comum de impressão 3D de metal é usar laser para derreter ou sinterizar partículas de pó de metal, enquanto a tecnologia npj não usa a forma de pó, mas o estado líquido. Esses metais são envoltos em um tubo na forma de líquido e inseridos em uma impressora 3D, que usa "ferro fundido" contendo nanopartículas de metal para dar forma ao spray ao imprimir metal em 3D. A vantagem é que o metal é impresso com ferro fundido, todo o modelo será mais suave e a cabeça de impressão a jato de tinta comum pode ser usada como ferramenta. Quando a impressão estiver concluída, a câmara de construção irá evaporar o excesso de líquido por aquecimento, deixando apenas a parte metálica
4). laser próximo à formação da rede (lente)
A tecnologia de laser near net shaping (lente) usa o princípio de transporte de pó e laser ao mesmo tempo. O modelo CAD 3D da peça é fatiado por computador e os dados de contorno do plano 2D da peça são obtidos. Esses dados são então transformados na trilha de movimento da mesa de trabalho NC. Ao mesmo tempo, o pó metálico é alimentado na área de foco do laser a uma certa velocidade de alimentação, derretido e solidificado rapidamente e, em seguida, as partes de formato quase final podem ser obtidas empilhando pontos, linhas e superfícies. As peças moldadas podem ser usadas sem ou apenas com uma pequena quantidade de processamento. A lente pode realizar a fabricação sem molde de peças de metal e economizar muitos custos.
5). fusão por feixe de elétrons (EBSM)
A tecnologia de fundição de feixe de elétrons foi desenvolvida e usada pela primeira vez pela empresa Arcam na Suécia. Seu princípio é usar o canhão de elétrons para disparar energia de alta densidade gerada pelo feixe de elétrons após a deflexão e o foco, o que faz com que a camada de pó metálico escaneado gere alta temperatura em pequenas áreas locais, levando ao derretimento das partículas metálicas. A varredura contínua do feixe de elétrons fará com que as minúsculas poças de metal fundido derretam e se solidifiquem, formando a camada de metal linear e superficial após a conexão.
Entre as cinco tecnologias de impressão de metal acima, SLS (sinterização seletiva a laser) e SLM (fusão seletiva a laser) são as principais tecnologias de aplicação na impressão de metal.
4. Aplicação de impressão 3D de metal
É frequentemente usado na fabricação de moldes, desenho industrial e outros campos para fazer modelos, e então é gradualmente usado na fabricação direta de alguns produtos e, então, é gradualmente usado na fabricação direta de alguns produtos. Já existem peças impressas por esta tecnologia. A tecnologia tem aplicações em joalheria, calçados, desenho industrial, arquitetura, engenharia e construção (AEC), indústria automotiva, aeroespacial, odontológica e médica, educação, sistemas de informação geográfica, engenharia civil, armas de fogo e outros campos.
A impressão 3D de metal, com as vantagens de moldagem direta, sem molde, design personalizado e estrutura complexa, alta eficiência, baixo consumo e baixo custo, tem sido amplamente utilizada em aplicações de engenharia petroquímica, aeroespacial, fabricação de automóveis, molde de injeção, fundição de liga de metal leve , tratamento médico, indústria de papel, indústria de energia, processamento de alimentos, joias, moda e outros campos.
A produtividade da impressão de metal não é alta, normalmente usada para a fabricação rápida de peças de um ou pequenos lotes, sem o custo e o tempo de abertura do molde. Embora a impressão 3D não seja adequada para produção em massa, ela pode ser usada para fabricação rápida de vários moldes para produção em massa.
1). setor industrial
Atualmente, muitos departamentos industriais têm usado impressoras 3D de metal como suas máquinas diárias. Na fabricação de protótipos e produção de modelos, a tecnologia de impressão 3D é quase usada. Ao mesmo tempo, também pode ser usado na produção de algumas peças grandes
A impressora 3D imprime as peças e depois as monta. Em comparação com o processo de fabricação tradicional, a tecnologia de impressão 3D pode encurtar o tempo e reduzir o custo, mas também alcançar uma maior produção.
2). campo médico
A impressão 3D em metal é amplamente utilizada na área médica, especialmente na odontologia. Ao contrário de outras cirurgias, a impressão 3D de metal é frequentemente usada para imprimir implantes dentários. A maior vantagem de usar a tecnologia de impressão 3D é a personalização. Os médicos podem projetar implantes de acordo com as condições específicas dos pacientes. Dessa forma, o processo de tratamento do paciente reduzirá a dor e haverá menos problemas após a operação.
3). joalheria
Atualmente, muitos fabricantes de joias estão mudando da impressão 3D de resina e fabricação de moldes de cera para a impressão 3D de metal. Com a melhoria contínua da qualidade de vida das pessoas, a demanda por joias também é maior. As pessoas não gostam mais de joias comuns no mercado, mas querem joias personalizadas exclusivas. Portanto, será a tendência de desenvolvimento futuro da indústria de joias realizar customização sem molde, entre as quais a impressão 3D de metal terá um papel muito importante.
4). Aeroespacial
Muitos países no mundo começaram a usar a tecnologia de impressão 3D de metal para alcançar o desenvolvimento da defesa nacional, aeroespacial e outros campos. A primeira unidade de impressão 3D da GE no mundo, construída na Itália, é responsável pela fabricação de peças para motores a jato de salto, o que prova a capacidade da impressão 3D de metal.
5). Automotivo
O tempo de aplicação da impressão 3D em metal na indústria automobilística não é muito longo, mas tem grande potencial e rápido desenvolvimento. No momento, BMW, Audi e outros fabricantes de automóveis conhecidos estão estudando seriamente como usar a tecnologia de impressão 3D de metal para reformar o modo de produção
A impressão 3D do Metal não se limita à forma complexa das peças, formadas diretamente, rápidas e eficientes, e não necessita de alto investimento do molde, que é adequado para a fabricação moderna. Ele será desenvolvido e aplicado rapidamente agora e no futuro. Se você possui peças de metal que precisam de impressão 3D, entre em contato conosco.
A impressão 3D do Metal não se limita à forma complexa das peças, formadas diretamente, rápidas e eficientes, e não necessita de alto investimento do molde, que é adequado para a fabricação moderna. Ele será desenvolvido e aplicado rapidamente agora e no futuro. Se você tiver peças de metal que precisam de impressão 3D,Por favor, entre em contato conosco.