1.Prehľad technológie 3D tlače
Spekanie kovového prášku (SLM), niekedy označované ako technológia 3D tlače, je inovatívna výrobná technika, pri ktorej sa kovové komponenty tlačia priamo z kovového prášku. Vysoká presnosť, veľká efektivita a veľká tvorivá sloboda oplývajú, keď táto metóda hromadí materiály vrstvu po vrstve, aby sa vytvorili zložité tvarované kovové časti.
Počas 3D tlače kovu škrabka položí vrstvu kovového prášku na substrát formovacieho valca a laserový lúč selektívne roztaví prášok v závislosti od profilu prierezu každej vrstvy dielu na spracovanie aktuálnej vrstvy. Zdvíhací systém zníži výšku jednej prierezovej vrstvy, keď je jedna vrstva spekania dokončená, potom položí ďalšiu vrstvu kovového prášku na spekanie nasledujúcej vrstvy. Vrstva po vrstve tento proces pokračuje, kým sa celá časť nespeká. Celý proces tvarovania prebieha v spracovacej komore, ktorá je evakuovaná alebo naplnená ochranným plynom, aby sa zabránilo interakcii kovu s inými plynmi pri vysokých teplotách.
2. Porovnanie odolnosti liateho kovu a 3D tlačeného kovu
mechanická účinnosť
3D tlačené kovové predmety majú zvyčajne mechanické vlastnosti podobné vlastnostiam vyrobených kovov. Presná kontrola distribúcie materiálu a mikroštruktúry pomocou technológie 3D tlače pomáha vytvárať kovové predmety s veľkou pevnosťou, tvrdosťou a odolnosťou proti opotrebeniu. Na druhej strane, počas procesu tuhnutia sú liate kovy náchylné na chyby vrátane pórovitosti a inklúzií, ktoré by mohli ovplyvniť ich mechanické vlastnosti.
Slobody dizajnu
Extrémna flexibilita dizajnu a technológia 3D tlače môžu vytvárať zložité formy pomocou konvenčných techník odlievania. Prostredníctvom štrukturálnej optimalizácie táto sloboda dizajnu pomáha 3D tlačeným kovovým častiam byť ľahkými, no zároveň zaručuje pevnosť. Napríklad v leteckom a kozmickom priemysle môže technológia 3D tlače maximalizovať konštrukciu komponentov lietadiel, čím sa zníži hmotnosť a zvýši sa letová efektivita, pričom však budú spĺňať štandardy pevnosti.
Sadzba použitia materiálov
Metóda kovovej 3D tlače využíva materiály naozaj dobre. Obmedzenia formy a pružnosť materiálu znamenajú, že počas procesu odlievania vzniká veľa odpadu. Presnou tlačou v súlade so skutočným tvarom a veľkosťou dielov technológia 3D tlače dramaticky znižuje plytvanie materiálom. Spolu so znižovaním výrobných nákladov to zvyšuje efektívnosť využívania zdrojov.
Technologické pokroky po spracovaní
Kovové predmety vytlačené 3D zvyčajne po vytlačení potrebujú následné spracovanie vrátane mechanického spracovania, povrchovej úpravy a tepelného spracovania. Tieto metódy následného spracovania pomáhajú ešte viac zvýšiť trvanlivosť a odolnosť dielu. Zatiaľ čo odlievanie kovových častí je pri následnom spracovaní pomerne jednoduché, často je náročné dosiahnuť presnosť a výkon 3D tlačených kovových častí.
3.Výhody a úskalia 3D tlače kovových technológií výhodou
Pomocou štrukturálnej optimalizácie s cieľom minimalizovať nepotrebné materiály, a teda znížiť hmotnosť dielov, môže technológia 3D tlače dosiahnuť ľahký dizajn.
Technológia 3D tlače môže produkovať ťažko dosiahnuteľné komplikované formy, ktoré uspokoja určité potreby, ktoré tradičné techniky odlievania nedokážu splniť.
Vysoká presnosť a dobrá kvalita povrchu 3D tlačených kovových častí pomáha uspokojiť potreby vysoko presných aplikácií.
Rýchla výroba umožnená technológiou 3D tlače sa hodí pre malosériovú výrobu a prispôsobené požiadavky.
Problém
V súčasnosti pomerne drahé technológie 3D tlače sú väčšinou ovplyvnené nákladmi na vybavenie a materiál.
Materiálové obmedzenia: V technológii 3D tlače sa používa málo materiálov a niektoré z nich sú náchylné na deformáciu a praskanie počas tlače.
Obmedzenie veľkosti: Technológia 3D tlače nie je v súčasnosti vhodná na výrobu veľkých predmetov z dôvodu tepelného stresu.
Technológia 4.3D tlače: Aplikované puzdrá
Letecká a kozmická oblasť
3D tlač sa vo veľkej miere používa v leteckom a kozmickom sektore na výrobu komponentov motorov, konštrukčných dielov lietadiel a ďalších. Tieto diely vyžadujú nielen veľkú pevnosť a odolnosť, ale aj ľahké vlastnosti. Vďaka konštrukčnému návrhu a distribúcii materiálov technológia 3D tlače tieto kritériá efektívne splnila.
Oblasť výroby automobilov
Zložité tvarové komponenty vrátane hláv valcov motora a sacieho potrubia sú vyrábané v oblasti automobilovej výroby technológiou 3D tlače. Tieto diely potrebujú nielen vysoký výkon a presnosť, ale aj rýchlu výrobnú kapacitu. Vďaka presnému riadeniu mikroštruktúry materiálu technológia 3D tlače tieto potreby efektívne uspokojuje.
Lekárske povolanie
Technológia 3D tlače sa používa v medicínskom sektore na výrobu implantátov a chirurgických návodov. Tieto nástroje vyžadujú veľkú biokompatibilitu a vysokú presnosť. Vďaka presnej kontrole tvaru a veľkosti materiálu technológia 3D tlače tieto kritériá efektívne splnila.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-aluminium-led-radiator.html