โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมจากการพิมพ์ 3 มิติมักใช้ในด้านใดบ้าง

วิศวกรและผู้ซื้อจำนวนมากประสบปัญหาเดียวกัน อะลูมิเนียมกลึง CNC ทำงานได้ดีกับชิ้นส่วนที่เรียบง่าย แต่รูปทรงที่ซับซ้อนส่งผลให้มีระยะเวลารอคอยสินค้านานและมีต้นทุนสูง พลาสติกอ่อนเกินไป ไทเทเนียมมีความแข็งแรงแต่มีราคาแพงและหนัก คำถามเชิงปฏิบัติยังคงมีอยู่เรื่อยๆ: การพิมพ์โลหะ 3D ของอลูมิเนียมสามารถส่งชิ้นส่วนที่เชื่อถือได้ได้จริงหรือไม่ และเหตุใดจึงสมเหตุสมผลที่สุด

อะไรทำให้อลูมิเนียมเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการพิมพ์โลหะ 3D

อลูมิเนียมอัลลอยด์-โดยเฉพาะ AlSi10Mg- ได้กลายเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้มากที่สุดในการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะด้วยเหตุผลบางอย่าง มีการผสมผสานที่เป็นประโยชน์ระหว่างความแข็งแกร่ง น้ำหนักเบา และความสามารถในการแปรรูป

น้ำหนักเบาแต่แข็งแรง

โดยทั่วไป AlSi10Mg ให้ความต้านทานแรงดึงระหว่าง 300–450 MPa และให้ความต้านทานแรงดึงประมาณ 200–270 MPa หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนที่เหมาะสม ความหนาแน่นอยู่ใกล้กับ 2.67 g/cm³ อัตราส่วนความแข็งแกร่ง-ต่อ-น้ำหนักนั้นยากที่จะเอาชนะสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างหลายๆ ชิ้น ในทางปฏิบัติ โทโพโลยี-การออกแบบที่ปรับให้เหมาะสมมักจะลดมวลลง 20–40% เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งทั่วไป ขณะเดียวกันก็รักษาความแข็งตามที่ต้องการไว้

ความต้านทานการกัดกร่อนและการนำความร้อน

โลหะผสมสามารถยึดเกาะได้ดีพอสมควรในหลายสภาพแวดล้อม และมีค่าการนำความร้อนในช่วง 140–160 W/m·K ทำให้ใช้งานได้จริงกับแผงระบายความร้อนและส่วนประกอบทำความเย็น

อลูมิเนียม CNC กับอลูมิเนียมพิมพ์ 3 มิติ

ชิ้นส่วนอลูมิเนียมที่พิมพ์ด้วย 3D จะชนะเมื่อรูปทรงมีความซับซ้อนหรือมีกำหนดการที่แน่น สำหรับชิ้นส่วนธรรมดาที่มีปริมาณสูง- CNC มักจะมีราคาต่ำกว่า การทำงานร่วมกับผู้ผลิตการพิมพ์ 3 มิติอะลูมิเนียมที่มีประสบการณ์ช่วยให้ได้การวางแนว การรองรับ และการบำบัดความร้อนในครั้งแรก

การบินและอวกาศและยานยนต์ - ที่ซึ่งการลดน้ำหนักเป็นไปตามประสิทธิภาพ

ทุกกรัมมีความสำคัญในอุตสาหกรรมเหล่านี้ การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะช่วยให้วิศวกรสร้างฉากยึด ตัวเรือน ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และส่วนประกอบโครงสร้างที่เลือกซึ่งอาจเป็นเรื่องยากหรือมีราคาแพงในการตัดเฉือนจากเหล็กแท่ง

การใช้งานทั่วไปได้แก่:

โทโพโลยี-วงเล็บปีกกาและตัวยึดที่ปรับให้เหมาะสม

ตัวเรือนและเปลือกที่ซับซ้อน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนพร้อมช่องภายใน

ท่อและท่อร่วมของของไหล

ชิ้นส่วนเครื่องยนต์และระบบส่งกำลังที่เลือกสรร

NASA ประสบความสำเร็จในการทดสอบ-หัวฉีดจรวดอะลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ผ่านการทดสอบการทนไฟซึ่งผลิตด้วยกระบวนการเติมแต่ง ข้อดีหลักคือน้ำหนักที่ลดลงและมีขั้นตอนการประกอบน้อยลง ในงานการบินพาณิชย์และยานยนต์การพิมพ์ 3D อลูมิเนียมเกรดการบินและอวกาศและการพิมพ์อะลูมิเนียม DMLS เป็นประจำสามารถลดมวลลงได้ 20–50% สำหรับชิ้นส่วนที่ไม่-สำคัญหรือกึ่ง-โครงสร้าง แนวทางเดียวกันนี้เป็นเรื่องปกติในการลดมวลที่ไม่ได้สปริงในยานพาหนะสมรรถนะสูง

การแพทย์และการดูแลสุขภาพ - ความแม่นยำในจุดที่สำคัญที่สุด

การเลือกใช้วัสดุมีความเฉพาะเจาะจงมากขึ้น ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ด้วยเครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำสูงยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องมือที่มีปริมาณมาก-จำนวนมากที่ต้องการการตกแต่งพื้นผิวที่สมบูรณ์แบบ สำหรับการปลูกถ่ายแบบถาวร การปลูกถ่ายทางการแพทย์ด้วยการพิมพ์ 3 มิติของ Titanium Alloys มีอิทธิพลเหนือกว่า เนื่องจากไทเทเนียมมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพและการบูรณาการของกระดูกที่ดีกว่า

อลูมิเนียมยังคงมีบทบาทที่ชัดเจน:

อุปกรณ์จิ๊กและคำแนะนำการผ่าตัดเฉพาะสำหรับผู้ป่วย-

ด้ามจับและอุปกรณ์ติดตั้งน้ำหนักเบา

อุปกรณ์ระยะสั้น-หรือต้นแบบที่ไม่ใช่-การปลูกถ่าย

หลังจากการตกแต่งขั้นสุดท้ายด้วย CNC ความแม่นยำของมิติโดยทั่วไปจะอยู่ที่ ±0.1 มม. หรือดีกว่า อะลูมิเนียมที่มีความหนาแน่นต่ำจะช่วยลดน้ำหนักของเครื่องมือ ซึ่งช่วยลดความเหนื่อยล้าของศัลยแพทย์ ในโครงการจริง แทบไม่เคยเลือกอะลูมิเนียมสำหรับ-การปลูกถ่ายแบริ่งรับน้ำหนัก-ไทเทเนียมเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยกว่าและเป็นที่ยอมรับมากกว่า-แต่ใช้งานได้ดีกับเครื่องมือและอุปกรณ์รองรับที่อยู่รอบการปลูกถ่ายเหล่านั้น

อุปกรณ์อุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกส์ และผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภค

ภายนอกกลุ่มอุตสาหกรรมที่มีโปรไฟล์สูง- ชิ้นส่วนอลูมิเนียมที่พิมพ์ด้วย 3 มิติมีอยู่ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมและผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน:

แผงระบายความร้อนและแผ่นทำความเย็นพร้อมเส้นทางการทำความเย็นภายในที่ซับซ้อน

ตัวเรือนอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการทั้งน้ำหนักเบาและการป้องกัน

เม็ดมีดแม่พิมพ์พร้อมช่องระบายความร้อนที่สม่ำเสมอ

โครงโดรนและโครงสร้างการติดตั้ง

การติดตั้งระบบอัตโนมัติแบบกำหนดเองและเอฟเฟ็กเตอร์-

งานเหล่านี้มักเริ่มต้นด้วยการสร้างต้นแบบชิ้นส่วนอะลูมิเนียมอย่างรวดเร็ว และต่อมาได้เข้าสู่การผลิตขนาดเล็ก บริการการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะแบบกำหนดเองที่ดีสามารถจัดส่งชิ้นส่วนที่ใช้งานได้ภายในเวลาไม่กี่วัน แทนที่จะเป็นสัปดาห์ ชิ้นส่วนโลหะผสมอลูมิเนียมน้ำหนักเบาที่ผลิตด้วยวิธีนี้มักจะรวมมวลที่ลดลงเข้ากับคุณสมบัติที่ช่วยขจัดขั้นตอนการประกอบขั้นที่สอง

กรณีศึกษา - Sunhingstones ช่วยให้ลูกค้าลดเวลาในการผลิตลง 55% ได้อย่างไร

บริษัทอุปกรณ์อุตสาหกรรมแห่งหนึ่งต้องการตัวเรือนอะลูมิเนียมพร้อมช่องระบายความร้อนภายในสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ การตัดเฉือน CNC บริสุทธิ์จากสต็อกที่มั่นคงทำให้ใช้เวลาในการเขียนโปรแกรมนาน การตั้งค่าหลายครั้ง และระยะเวลารอคอยที่คาดการณ์ไว้ที่ 8–10 สัปดาห์

Sunhingstones เสนอกระบวนการแบบผสม: พิมพ์รูปร่างสุทธิใกล้-ใน AlSi10Mg โดยใช้ DMLS จากนั้น CNC พื้นผิวการปิดผนึกและอินเทอร์เฟซที่สำคัญ การออกแบบครั้งแรกจำเป็นต้องเปลี่ยนการวางแนวเล็กน้อยเพื่อลดการรองรับและปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวบนช่องระบายความร้อน หลังจากการปรับเปลี่ยนดังกล่าว ต้นแบบเชิงฟังก์ชันก็มาถึงภายในเวลาไม่ถึงสามสัปดาห์

ชิ้นส่วนการผลิตขั้นสุดท้ายลดเวลาในการผลิตโดยรวมลงประมาณ 55% เมื่อเทียบกับ CNC แบบเดิม-แผนเท่านั้น ของเสียจากวัสดุลดลงอย่างมาก และช่องสัญญาณแบบรวมช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อน ต่อมาลูกค้าได้ย้ายไปยังคำสั่งซื้อขายส่งชิ้นส่วนอะลูมิเนียมที่พิมพ์ด้วย 3D ตามปกติ นี่เป็นผลในทางปฏิบัติที่มีความสามารถโรงงานพิมพ์โลหะ 3 มิติสามารถส่งมอบได้เมื่อการออกแบบและกระบวนการทำงานร่วมกัน

อลูมิเนียมที่พิมพ์แบบ 3 มิติเหมาะกับโครงการของคุณหรือไม่?

เหมาะสมเมื่อ:

ชิ้นส่วนนี้มีคุณสมบัติภายในที่ซับซ้อนหรือคุณประโยชน์จากการปรับโทโพโลยีให้เหมาะสม

ปริมาณต่ำถึงปานกลางหรือการออกแบบเปลี่ยนแปลงบ่อย

ประสิทธิภาพน้ำหนักหรือความร้อนเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรก

คุณต้องการชิ้นส่วนอะลูมิเนียมที่สร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วซึ่งสามารถก้าวไปสู่การผลิตได้

มักจะไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดเมื่อ:

รูปทรงนั้นเรียบง่ายและมีปริมาตรสูง

อายุการใช้งานของความเหนียวหรือความล้าสูงสุดเป็นสิ่งสำคัญโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการหลัง{0}}กว้างขวาง

คุณต้องมีพื้นผิวที่สมบูรณ์แบบ{0}}เหมือนเครื่องจักรโดยไม่ต้องมีงานรอง

ในโครงการจริงส่วนใหญ่ วิธีการแบบผสมผสาน (การพิมพ์ + การตกแต่งด้วย CNC) จะให้ความสมดุลระหว่างความเร็ว ต้นทุน และประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

คำถามที่พบบ่อย

หากคุณกำลังประเมินการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะสำหรับชิ้นส่วนอะลูมิเนียม-ไม่ว่าจะเป็นต้นแบบ ส่วนประกอบการผลิต หรือที่กำลังดำเนินการอยู่ขายส่งชิ้นส่วนอลูมิเนียมพิมพ์ 3 มิติ-พูดคุยกับโรงงานที่ดำเนินกระบวนการนี้จริงๆ ทุกวัน ติดต่อ Sunhingstones เพื่อขอรีวิวโครงการหรือเสนอราคา เราสามารถช่วยคุณตัดสินใจว่าเทคโนโลยีนี้ตรงกับความต้องการและลำดับเวลาของคุณหรือไม่