Metalezko 3D inprimaketa
Deskribapen laburra:
Metalezko 3D inprimaketa daOrdenagailuaren kontrolpean metal hautsa berotu, sinterizatu, urtu eta hoztuz laser edo elektroi izpi eskaneatuz piezak osatzeko prozesua. 3D inprimatzeak ez du molderik behar, kostu bizkorra eta altua osatuz, laginetarako eta sorta txikiko ekoizpenerako egokia.
Metalezko 3D inprimaketa (3DP) prototipatze azkarreko teknologia mota da. Eredu digitaleko fitxategian oinarritutako teknologia da, metalezko hautsa edo plastikoa eta bestelako material itsasgarriak erabiltzen ditu geruzak inprimatzeko objektuak eraikitzeko. Metal 3D inprimatzearen eta plastikozko 3D inprimatzearen arteko aldea: bi teknologia dira. Metalezko 3D inprimaketaren lehengaia metalezko hautsa da, tenperatura altuko sinterizazio laser bidez ekoiztu eta inprimatzen dena. Plastikozko 3D inprimaketarako erabilitako materiala likidoa da, uhin-luzera desberdinetako izpi ultramoreak uhin-luzera duten material likidora irradiatzen dena, polimerizazio-erreakzioa eta sendatzea eragiten duena.
1. Metalezko 3D inprimaketaren ezaugarriak
1. metalezko 3D inprimatzearen abantailak
A. Piezen prototipatze azkarra
B. Teknologia honek metalezko hauts material meheak erabil ditzake, hala nola, galdaketa, forja eta prozesaketa bezalako teknologia tradizionalak gauzatu ezin dituen forma konplexuak sortzeko.
Fabrikazio prozesu tradizionalekin alderatuta, 3D inprimatzeak abantaila ugari ditu, besteak beste:
A. materialen erabilera orokorreko tasa altua;
B. ez da moldea ireki beharrik, fabrikazio prozesu gutxiago eta ziklo laburra;
C Fabrikazio zikloaren denbora laburra da. Bereziki, forma konplexuak dituzten piezen 3D inprimatzeak mekanizazio arruntaren bostena edo hamarren bat behar du
D. egitura konplexua duten piezak fabrikatu daitezke, hala nola barruko fluxu kanal conformala;
E. doako diseinua, propietate mekanikoen eskakizunen arabera, fabrikazio prozesua kontuan hartu gabe.
Inprimatzeko abiadura ez da handia, eta normalean sorta bakarreko edo txikiko piezak azkar fabrikatzeko erabiltzen da, moldea irekitzearen kosturik eta denborarik gabe. 3D inprimaketa masa ekoizpenerako egokia ez den arren, masa moldeko hainbat molde azkar fabrikatzeko erabil daiteke.
2 .metalen 3D inprimatzearen desabantailak
Metalezko 3D inprimaketak diseinu aukera berriak eskaintzen ditu, esate baterako, osagai ugari ekoizpen prozesuan integratzea materialaren erabilera eta moldeak prozesatzeko kostuak minimizatzeko.
A). Metalezko 3D inprimatzeko piezen desbiderapena normalean + / -0,10 mm baino handiagoa da eta zehaztasuna ez da makina erreminta arruntena bezain ona.
B) Metalaren 3D inprimaketaren tratamendu termikoaren propietatea deformatu egingo da: metala 3D inprimatzearen salmenta puntua zehaztasun handikoa eta forma bitxia da batez ere. Altzairuzko piezen 3D inprimaketa tratamendu termikoa eginez gero, piezak zehaztasuna galduko dute edo makina erremintak berriro prozesatu beharko dituzte
Materiala murrizteko mekanizazio tradizionalaren zati batek oso gogortzeko geruza mehea sor dezake piezen gainazalean. 3D inprimaketa ez da hain ona. Gainera, altzairuzko piezen hedapena eta uzkurdura larriak dira mekanizazio prozesuan. Piezen tenperaturak eta grabitateak zehaztasunean eragin larria izango dute
2. Metalezko 3D inprimaketarako erabilitako materialak
Altzairu herdoilgaitza (AISI316L), aluminioa, titanioa, Inconel (Ti6Al4V) (625 edo 718) eta altzairu martensitikoa ditu.
1) .erreminta eta altzairu martensitikoak
2). altzairu herdoilgaitza.
3). Aleazioa: 3D inprimatzeko materialetarako gehien erabiltzen den hauts metalikozko aleazioa titanio hutsa eta titaniozko aleazioa, aluminio aleazioa, nikel oinarriaren aleazioa, kobalto kromo aleazioa, kobrezko oinarri aleazioa, etab.
Kobrea 3D inprimatzeko piezak
Altzairuzko 3D inprimatzeko piezak
Aluminiozko 3D inprimatzeko piezak
3D inprimatzeko molde txertaketa
3. Metal 3D inprimatzeko motak
Metalezko 3D inprimatzeko bost teknologia mota daude: SLS, SLM, npj, lens eta EBSM.
1). laser sinterizazio selektiboa (SLS)
SLS hauts zilindro batez eta konformazio zilindro batez osatuta dago. Hauts zilindroaren pistoia igotzen da. Hautsa uniformeki ezartzen duen zilindroaren gainean hautsak estaltzen du. Ordenagailuak laser izpiaren bi dimentsiotako eskaneatze pista kontrolatzen du prototipoaren xerra ereduaren arabera. Hauts material solidoa sinterizatzen da selektiboan piezaren geruza bat osatzeko. Geruza bat amaitu ondoren, lan egiteko pistoiak geruza bat loditzen du, hautsa zabaltzeko sistemak hauts berria zabaltzen du eta laser izpia kontrolatzen du geruza berria eskaneatu eta sinterizatzeko. Horrela, zikloa geruzaz geruza errepikatzen da, hiru dimentsiotako zatiak sortu arte.
2). laser fusio selektiboa (SLM)
Laser bidezko urtze selektiboaren teknologiaren oinarrizko printzipioa piezaren hiru dimentsiotako eredu solidoa diseinatzea da, ordenagailuko hiru dimentsiotako modelatze softwarea erabiliz, hala nola Pro / E, UG eta CATIA, eta ondoren hiru dimentsiotako eredua zatitu. mozteko softwarea, eskuratu atal bakoitzaren profileko datuak, sortu profileko datuetatik betetze eskaneatze bidea eta ekipamenduak laser izpiaren fusio selektiboa kontrolatuko du betetze eskaneatze lerro hauen arabera. Metal hauts material geruza bakoitza hiru zatitan pilatzen da dimentsiozko metalezko piezak. Laser izpia eskaneatzen hasi aurretik, hautsa zabaltzeko gailuak hauts metalikoa bultzatzen du zilindro osagarriaren oinarrizko plakara eta, ondoren, laser izpiak hautsa oinarrizko plakako urtu egiten du uneko geruzaren eskaneatze lerroaren arabera eta prozesatu egiten du. uneko geruza, eta gero osatzeko zilindroak geruzaren lodiera tarte bat jaisten du, hauts zilindroak lodiera distantzia jakin bat igotzen du, hautsa zabaltzeko gailuak hauts metalikoa zabaltzen du prozesatutako uneko geruzan eta ekipamenduak doitu Sartu hurrengo geruzaren sestra datuak prozesatu eta gero prozesatu geruzaz geruza zati osoa prozesatu arte.
3). nanopartikulak spray metal eratzea (NPJ)
Metalezko 3D inprimatzeko teknologia arrunta laser metala hauts partikulak urtu edo sinterizatzeko da; npj teknologiak, berriz, hauts forma ez du likido egoera erabiltzen. Metal hauek hodi batean biltzen dira likido moduan eta 3D inprimagailu batean sartzen dira, metalezko nanopartikulak dituzten "burdina urtua" erabiltzen baitu, 3D inprimatzerakoan metala inprimatzerakoan forma botatzeko. Abantaila da metala burdin urtuarekin inprimatuta dagoela, modelo guztia leunagoa izango da eta tinta-jet inprimatzeko buru arrunta tresna gisa erabil daiteke. Inprimaketa amaitutakoan, eraikuntza ganberak gehiegizko likidoa lurrundu egingo du berotuz, eta zati metalikoa bakarrik utziko du
4). laserra sare itxuraren ondoan (lentea)
Sarea konformatzeko gertu dagoen laserrak (lenteak) teknologiak laserra eta hautsa garraiatzeko printzipioa erabiltzen du aldi berean. Piezaren 3D CAD modeloa ordenagailuz zatitzen da, eta piezaren 2D planoaren sestra datuak lortzen dira. Datu horiek NC lan-taulako mugimendu-pista bihurtzen dira. Aldi berean, metalezko hautsa laser fokatzearen eremura elikatzen da abiadura jakin batekin, azkar urtu eta solidotu egiten da, eta, ondoren, itxurako forma garbiko piezak puntu, lerro eta gainazalak pilatuz lor daitezke. Osatutako piezak prozesatze kopuru txiki bat egin gabe edo soilik erabil daitezke. Lenteak pieza metalikoen molderik gabeko fabrikazioaz jabetu daiteke eta kostu asko aurreztu.
5). elektroi izpiaren urtzea (EBSM)
Arcam konpainiak Suedian garatu eta erabili zuen elektroien izpi galdaketa teknologia. Bere printzipioa elektroi-pistola erabiltzea da elektroi-izpiak sortutako dentsitate handiko energia desbideratu eta fokatu ondoren jaurtitzeko. Horrek eskaneatutako metalezko hauts-geruzak tenperatura altua sortzen du tokiko eremu txikian, partikula metalikoak urtu daitezen. Elektroi izpiaren etengabeko eskaneatzeak urtzen diren metalezko igerileku txikiak elkar urtu eta sendotu egingo ditu eta konexioaren ondoren metalezko geruza lineala eta gainazala osatuko du.
Aurreko bost inprimatze metalikoen teknologien artean, SLS (laser sinterizazio selektiboa) eta SLM (laser fusionaketa selektiboa) dira metal inprimaketako aplikazio teknologia nagusiak.
4. Metalezko 3D inprimaketaren aplikazioa
Moldeen fabrikazioan, diseinu industrialean eta beste alor batzuetan erabili ohi da modeloak egiteko, eta gero produktu batzuen fabrikazio zuzenean erabiltzen da pixkanaka, eta gero produktu batzuen fabrikazio zuzenean erabiltzen da. Dagoeneko badaude teknologia honen bidez inprimatutako zatiak. Teknologiak bitxiak, oinetakoak, diseinu industriala, arkitektura, ingeniaritza eta eraikuntza (AEC), automobilgintza, aeroespaziala, hortzetako eta medikuntza industriak, hezkuntza, informazio geografikoko sistemak, ingeniaritza zibila, suzko armak eta beste alor batzuetako aplikazioak ditu.
3D inprimaketa metalikoa, zuzeneko molduraren abantailekin, molderik gabe, diseinu pertsonalizatua eta egitura konplexua, eraginkortasun handia, kontsumo txikia eta kostu txikia duena, oso erabilia izan da ingeniaritza petrokimikoko aplikazioetan, aeroespazialean, automobilen fabrikazioan, injekzioko moldeetan, aleazio metaliko arineko galdaketan. , tratamendu medikoa, paperaren industria, industria energetikoa, elikagaien prozesamendua, bitxiak, moda eta beste arlo batzuk.
Metalak inprimatzeko produktibitatea ez da handia, normalean sorta bakarreko edo txikiko piezak azkar fabrikatzeko erabiltzen da, moldea irekitzearen kosturik eta denborarik gabe. 3D inprimaketa masa ekoizpenerako egokia ez den arren, masa moldeko hainbat molde azkar fabrikatzeko erabil daiteke.
1). industria sektorea
Gaur egun, industria sail askok metalezko 3D inprimagailuak erabili dituzte eguneroko makina gisa. Prototipoen fabrikazioan eta modeloen ekoizpenean, 3D inprimatzeko teknologia ia erabiltzen da. Aldi berean, zati handi batzuk ekoizteko ere erabil daiteke
3D inprimagailuak piezak inprimatzen ditu eta gero muntatzen ditu. Fabrikazio prozesu tradizionalarekin alderatuta, 3D inprimatzeko teknologiak denbora laburtu eta kostua murriztu dezake, baina ekoizpen handiagoa ere lortzen du.
2). arlo medikoa
Metalezko 3D inprimaketa oso erabilia da mediku arloan, batez ere odontologian. Beste ebakuntza batzuek ez bezala, metalezko 3D inprimaketa hortzetako inplanteak inprimatzeko erabili ohi da. 3D inprimatzeko teknologia erabiltzearen abantaila handiena pertsonalizazioa da. Medikuek inplanteak diseinatu ditzakete gaixoen baldintza zehatzen arabera. Horrela, gaixoaren tratamendu prozesuak mina murriztuko du eta ebakuntza egin ondoren arazo gutxiago egongo dira.
3). bitxiak
Gaur egun, bitxi fabrikatzaile asko erretxinako 3D inprimatze eta argizari moldeen fabrikaziotik metalezko 3D inprimaketara bihurtzen ari dira. Pertsonen bizi-maila etengabe hobetzearekin batera, bitxien eskaera ere handiagoa da. Jendeari jada ez zaizkio merkatuan ohiko bitxiak gustatzen, baina neurrira egindako bitxi bakarrak nahi dituzte. Hori dela eta, bitxigintzaren industriaren etorkizuneko joera izango da molderik gabeko pertsonalizazioa gauzatzea, eta horien artean 3Dko inprimaketa metalikoak oso paper garrantzitsua izango du.
4). Aeroespaziala
Munduko herrialde asko hasi dira metalezko 3D inprimatzeko teknologia erabiltzen, defentsa nazionalaren, aeroespazialaren eta beste esparru batzuen garapena lortzeko. GE-k munduko 3D inprimatzeko lehenengo planta, Italian eraikia, jauzi bidezko motorren piezak egiteaz arduratzen da, eta horrek frogatzen du metal 3D inprimatzeko gaitasuna.
5). Automobilgintza
Automobilen industrian metalezko 3D inprimatzeko aplikazioa ez da luzeegia, baina garapen azkarra eta potentzial handia du. Gaur egun, BMW, Audi eta beste automobil fabrikatzaile ezagunek serio aztertzen ari dira nola erabili metalezko 3D inprimatze teknologia ekoizpen modua berritzeko
Metalezko 3D inprimaketa ez da piezen forma konplexua, zuzenean osatua, azkarra eta eraginkorra, eta ez du fabrikazio modernorako egokia den moldearen inbertsio handirik behar. Azkar garatu eta aplikatuko da orain eta etorkizunean. 3D inprimaketa behar duten pieza metalikoak badituzu, jarri gurekin harremanetan.
3D inprimaketa metalikoa ez da piezen forma konplexuak mugatzen, zuzenean osatuta, azkarra eta eraginkorra, eta ez du fabrikazio modernorako egokia den moldearen inbertsio handirik behar. Azkar garatu eta aplikatuko da orain eta etorkizunean. 3D inprimaketa behar duten pieza metalikoak badituzu,jar zaitez gurekin harremanetan.
