อะไรคือความแตกต่างระหว่างวัสดุโลหะผงกับวัสดุการพิมพ์ 3 มิติ?

1, หลักการประมวลผล: ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการคิดที่เพิ่มและความคิดที่นำไป
ผงโลหะโลหะ: ผงโลหะเป็นวิธีที่จะทำผงโลหะหรือใช้ผงโลหะ (หรือผสมของโลหะและไม่ใช่ - ผงโลหะ) เป็นวัตถุดิบ มันเกี่ยวข้องกับการสร้างและการเผาผลาญผงเพื่อทำวัสดุโลหะวัสดุคอมโพสิตและผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย ส่วนหลักของมันคือการสร้างวัสดุในสามขั้นตอน: การรวมผงกดพวกเขาและเผามัน เทคโนโลยีผงโลหะทำให้นิกเกิล - สูงขึ้นไป - ผงโลหะผสมอุณหภูมิโดยการทำให้เป็นอะตอม ตัวอย่างเช่นมันทำให้แผ่นกังหันสำหรับเครื่องยนต์เครื่องบิน มันเป็นความเย็นที่ถูกกดด้วยความเย็นจากนั้นเผาและหนาแน่นในสุญญากาศที่ 1200 องศาและในที่สุดก็ถูกกด Isostatic เพื่อกำจัดข้อบกพร่องภายในใด ๆ Powder Pre - การผสมแก้ปัญหาการแยกส่วนประกอบในการคัดเลือกนักแสดงแบบดั้งเดิมโดยการกระจายองค์ประกอบโลหะผสมมากกว่า 90%
การพิมพ์ 3 มิติ: การพิมพ์ 3D ใช้วิธีการผลิตแบบเติมแต่งที่สร้างสิ่งต่าง ๆ โดยเลเยอร์ ตัวอย่างเช่นเทคโนโลยีเลเซอร์เลือกการหลอมละลาย (SLM) ทำงานเช่นนี้: ก่อนอื่นรุ่น 3D จะถูกหั่นเป็นชิ้น จากนั้นมีการวางผงโลหะหนา 0.05 มม. ลงบนลูกกลิ้งผง จากนั้นลำแสงเลเซอร์พลังงานสูง - จะละลายผงไปตามเส้นทางที่ตั้งไว้ และในที่สุดชิ้นส่วนก็ถูกสร้างขึ้นโดยเลเยอร์ เทคโนโลยีนี้ได้รับปัญหาเกี่ยวกับการตัดเฉือนมาตรฐานที่ทำให้ยากต่อการใช้เครื่องมือ นอกจากนี้ยังสามารถสร้างคุณสมบัติที่ซับซ้อนเช่นโครงสร้างขัดแตะและช่องระบายความร้อนที่สอดคล้องกันซึ่งวิธีการดั้งเดิมไม่สามารถทำได้ บริษัท บางแห่งที่ทำให้เอ็นจิ้นการบินใช้เทคโนโลยี SLM เพื่อสร้างหัวฉีดน้ำมันเบนซิน สิ่งนี้รวมองค์ประกอบแยกต่างหาก 20 รายการเป็นหนึ่งเดียวทำให้หัวฉีดเบากว่า 40% และประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้น 15%
2, คุณสมบัติวัสดุ: เกมระหว่างการควบคุมความเป็นเนื้อเดียวกันและการออกแบบการไล่ระดับสี
วัสดุโลหะโลหะชนิดใดที่เป็นเช่น:
ความสม่ำเสมอขององค์ประกอบ: ผง metallurgy ใช้เทคโนโลยีการผสมเชิงกลหรือการทำให้เป็นอะตอมของก๊าซผงเทคโนโลยีการผลิตผงเพื่อกระจายองค์ประกอบโลหะผสมอย่างสม่ำเสมอที่กล้องจุลทรรศน์ ตัวอย่างเช่นในโลหะผสม Metallurgy High Powder High - อุณหภูมิอัลลอยอุณหภูมิขนาดของ 'อนุภาคที่เสริมสร้างเฟสจะถูกเก็บไว้ต่ำกว่า 50nm และความแปรปรวนในความหนาแน่นของการกระจายน้อยกว่า 5% ความเป็นเนื้อเดียวกันนี้ช่วยให้ความแข็งแรงคงที่ 1200MPa แม้ว่าอุณหภูมิจะสูงที่ 650 องศา
ความสามารถในการควบคุมความพรุน: โดยการเปลี่ยนอุณหภูมิของการเผาและความดันของการกดวัสดุโลหะผงอาจควบคุมระดับความพรุนได้อย่างแม่นยำระหว่าง 5% ถึง 15% เครื่องทำเบรกรถยนต์รายใดโดยเฉพาะทำแผ่นทองแดง - แผ่นแรงเสียดทานโลหะที่ใช้ผงที่มีการออกแบบความพรุน 30% สิ่งนี้ทำให้ความสามารถในการจัดเก็บน้ำมันหล่อลื่นเพิ่มขึ้นสามเท่าและความเสถียรของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานดีขึ้น 40%
ความยืดหยุ่นของวัสดุคอมโพสิต: ผงโลหะโลหะสามารถทำคอมโพสิตของวัสดุที่แตกต่างกันเช่นเซรามิกโลหะและคาร์บอนไฟเบอร์โลหะ ตัวอย่างเช่น Al2O3 Dispersion Alloy ทองแดงเสริมเพิ่ม 2% นาโน - อนุภาค AL2O3 ขนาดเล็กลงในเมทริกซ์ทองแดงโดยใช้กระบวนการออกซิเดชั่นภายใน สิ่งนี้จะช่วยให้การนำไฟฟ้าที่ 85% IACs และเพิ่มอุณหภูมิที่อ่อนตัวลงจาก 300 องศาเป็น 900 องศา
บางสิ่งเกี่ยวกับวัสดุการพิมพ์ 3 มิติคือ:
โครงสร้างของการแข็งตัวอย่างรวดเร็ว: ในระหว่างกระบวนการพิมพ์ 3 มิติวัสดุจะเย็นลงในอัตรา 106–108 องศา /วินาทีซึ่งทำให้มันกลายเป็นเม็ดพิเศษหรือแม้กระทั่งรูปร่างอสัณฐาน สถาบันวิจัยที่ทำสแตนเลส 316L ที่ใช้เทคโนโลยี SLM เปลี่ยนขนาดเกรนจาก 100 μmในการตีพิมพ์โดยทั่วไปเป็นน้อยกว่า 1 μm สิ่งนี้ทำให้ความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้น 30% แต่การยืดตัวลดลง 15%
การออกแบบฟังก์ชั่นการไล่ระดับสี: การพิมพ์ 3 มิติอาจเปลี่ยนองค์ประกอบและคุณสมบัติของวัสดุในวิธีการไล่ระดับสีโดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์เช่นพลังงานเลเซอร์และความเร็วในการสแกน บริษัท ชีวการแพทย์ผลิตรากฟันเทียม TI6AL4V HA ซึ่งปรับเปลี่ยนปริมาณของไฮดรอกซีอะพาไทต์จาก 60% เป็น 0% จากพื้นผิวไปยังแกน สิ่งนี้จะเพิ่มความเร็วในการรวมของกระดูกสองครั้ง
การควบคุมความเครียดที่เหลืออยู่: ความเครียดจากความร้อนเกิดขึ้นในระหว่างการพิมพ์ 3 มิติซึ่งสามารถทำให้ชิ้นส่วนบิดเบี้ยวได้อย่างง่ายดาย บริษัท บางแห่งที่ทำให้ใบมีดเครื่องยนต์อากาศยานใช้สารตั้งต้นอุ่นที่ 200 องศาและขั้นตอนการบำบัดความร้อนในการปลดปล่อยความเครียดเพื่อป้องกันใบมีดโลหะผสมไทเทเนียม TC4 จากการแปรปรวนจาก 3 มม. ถึงภายใน 0.5 มม.
3 สถานการณ์สำหรับการใช้งาน: ความแตกต่างระหว่างการทำสิ่งต่าง ๆ ในแบทช์และการทำสิ่งต่างๆ
ประโยชน์ของผงโลหะวิทยา:
การผลิตที่ได้มาตรฐานในขนาดใหญ่: แม่พิมพ์โลหะโลหะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการทำชิ้นส่วนรถยนต์เพราะพวกเขาแบ่งปันค่าใช้จ่าย เทคนิคโลหะผงทำให้เกียร์ช่วงเวลาเพลาลูกเบี้ยวมากกว่า 200 ล้านตัวต่อปีทั่วโลก สิ่งนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายของแต่ละชิ้นลง 40% เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการปลอม
ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงและทนทานต่อการสึกหรอ: ขั้นตอนการตกแต่งสำหรับการเผาผลาญเมทัลลัวร์สามารถเข้าถึงความแม่นยำในมิติระดับ 7 เครื่องทำเกียร์โดยเฉพาะทำทองแดง - แหวนเกียร์แบบซิงโครนัสผงที่ใช้ผงซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่เสถียร 0.12-0.15 หลังจากได้รับการรักษาด้วยการทำให้กำมะถัน อาจใช้ 800,000 ครั้ง
วัสดุที่ใช้งานได้: ผงโลหะโลหะเป็นวิธีเดียวที่จะทำส่วนที่ใช้งานได้เช่นวัสดุแม่เหล็กและวัสดุที่มีรูพรุน บริษัท พลังงานนิวเคลียร์ผลิตแผ่นกรองรูพรุน Zr Sn Sn Nb ซึ่งมีการออกแบบความพรุน 30% ที่ช่วยให้สามารถจับอนุภาคที่มีขนาดเล็กถึง 0.5 μm มันถูกใช้ในระบบการทำให้บริสุทธิ์สำหรับสารหล่อเย็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
ก้าวไปข้างหน้าครั้งใหญ่ในการพิมพ์ 3 มิติ:
โครงสร้างทอพอโลยีที่มีน้ำหนักเบา: การพิมพ์ 3 มิติทำให้การเพิ่มประสิทธิภาพเชิงโครงสร้างเริ่มต้นจากความคิดไปสู่สิ่งที่เกิดขึ้นจริง การใช้การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีและการพิมพ์ 3 มิติผู้ผลิตดาวเทียมผลิตตัวยึดโลหะผสมอลูมิเนียมซึ่งเบากว่าการออกแบบเก่า 65% (2.3 กิโลกรัม) และตรงตามเกณฑ์ความแข็งแกร่ง
การพิมพ์ 3 มิติสามารถทำให้ช่องระบายความร้อนที่สอดคล้องกันซึ่งวิธีการขุดเจาะมาตรฐานไม่สามารถทำได้ นี่เป็นเพราะการออกแบบช่องทางภายในนั้นซับซ้อนมาก บริษัท แม่พิมพ์ที่เฉพาะเจาะจงทำแม่พิมพ์ฉีดที่มีช่องทางน้ำเย็นเกลียวที่สร้างขึ้นโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ สิ่งนี้จะลดเวลาเย็นจาก 45 วินาทีเป็น 28 วินาทีและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต 38%
การพิมพ์ 3 มิติทำให้เป็นไปได้ในการผลิตรากฟันเทียมทางการแพทย์ที่ทำขึ้นสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย สิ่งอำนวยความสะดวกเกี่ยวกับศัลยกรรมกระดูกหนึ่งแห่งใช้เทคโนโลยีอิเล็กตรอน Melting (EBM) เพื่อทำถ้วยอะซิตาบูลาร์ จากนั้นพวกเขาใช้ข้อมูล CT เพื่อสร้างโมเดลอุ้งเชิงกรานของผู้ป่วยเพื่อให้พอดีกับเตียงกระดูกอย่างสมบูรณ์แบบ อัตราการคลายสามปีหลังการผ่าตัดน้อยกว่า 0.5%