Je rýchlosť recyklácie materiálov na tlač kovov vysoká?

一, Technický princíp: Hlavná myšlienka výberu materiálov a ovládanie rozhrania.
Hlavným cieľom Multi - kovovej 3D tlače je získať dva alebo viac kovov, aby sa spojili metalurgicky. Existujú dva hlavné spôsoby, ako to urobiť: Práškové topenie lôžka (SLM/L - pbf) a usmerňované energetické ukladanie (DED). Použitie technológie SLM ako príklad je potrebné vyriešiť tri základné technologické problémy, aby sa umožnila kovová tlač kovu:
Ovládanie kompatibility materiálu
Vyberte kombináciu kovov, ktorá má rozdiel v koeficiente tepelnej expanzie nižší ako 10% a rozdiel v bode topenia menej ako 200 stupňov. NASA používa kombináciu GRCOP - 42 zliatiny meďnej (teltingový bod 1083) a HR - 1 zliatiny s vysokou teplotou na báze niklu (TAPTING BOD 1390 STRAD) na výrobu spaľovacích komôr rakiet. Robia to ovládaním hustoty laserovej energie (120-150 J/mm ³) a rýchlosti skenovania (800-1200 mm/s), aby sa vytvorila prechodná vrstva 0,3 mm, ktorá spája dva materiály dohromady. Pevnosť v ťahu na rozhraní je 420 MPa, ktorá je o 60% vyššia ako v prípade typických metód spájkovania.
Renovácia systému šírenia prášku
Konvenčný singel - proces šírenia prášku je neadekvátny pre požiadavky multi - kovové striedavé depozície. Elektrostatické adsorpčné práškové šírenie laboratória Fraunhofer IGCV laboratória môže selektívne adsorbovať rôzne kovové prášky dodaním elektrostatického poľa -5000 V na stavebnú platformu. Systém šíri prášok CW106C zliatiny meďnatého (vnútorná vrstva) a oceľový prášok 1.2709 (vonkajšia vrstva) veľmi presne, zatiaľ čo vyrábajúcu oceľovú komoru s meďou. Získava tiež 98% prášku, ktorý je trikrát efektívnejší ako typické mechanické šírenie škrabky.
Ovládanie parametrov procesu v reálnom čase
Pri tlači s viacerými kovmi sa laserová sila, metóda skenovania a ďalšie nastavenia musia zmeniť v reálnom čase pre každú materiálovú oblasť. Technológia depozície kovov Meltio 3E používa inteligentné senzory na dohľad nad teplotou roztaveného bazénu v reálnom čase (s chybou ± 5 stupňov). Automaticky sa zhoduje s depozičnými parametrami zliatiny titánu (laserový výkon 400 W) a hliníkovú zliatinu (laserový výkon 250 W). Pri výrobe zátvoriek pre letecké motory táto technológia sťažuje oblasť zliatiny titánu o 38% tvrdšiu a hliníkovú zliatinu o 18% dlhšiu, čo je o 25% lepšia ako tlačový výkon jednotlivých materiálov.
2, bežné použitie: Prejdite sa z laboratória do továrnej praxe
1. Aerospace: Urobenie spaľovacej komory a lepšia pri riadení tepla
Spaľovacia komora raketového motora musí byť schopná zvládnuť spláchnutie plynu pri 3 000 stupňoch a chladenie kvapalného kyslíka pri - stupni. Na prepojenie podšívky zliatiny meďnatého a niklu - v zliatine v tradičnej výrobe musia byť zvárané spolu s výbušninami. Tento postup môže trvať až šesť mesiacov. Po použití multi - kovová 3D tlačiarenská technológia, Bimetalická spaľovacia komora nemeckej skupiny Safran, vyrobená pomocou techniky SLM, znížila čas výroby na polovicu a zvýšila ju o 40%. Hlavnou inováciou je použitie funkčne odstupňovaného dizajnu materiálu. Medzi zliatinou medi (GRCOP-84) a oceľou (316 l) je prechodná vrstva Nicraly s hrúbkou 0,5 mm. Táto vrstva hladko mení koeficient tepelnej expanzie z 16,5 × 10 ⁻⁶/ stupeň na 12,8 × 10 ⁻⁶/ stupeň, čo sa zbavuje koncentrácie napätia na rozhraní.
2. Energetické vybavenie: revolúcia v oblasti konformných chladiacich kanálov vo výrobe
Pri výrobe vstrekovacích foriem sú tradičné chladiace vodné kanály väčšinou rovné kvôli spracovaniu limitov. Vďaka tomu sú teplotné polia vo forme nerovnomerné (s odchýlkami až do 30 stupňov), čo znižuje kvalitu tvarovaných výrobkov. Bimetalická technika SLM spoločnosti Aerosint tlačí na chladiace kanály COPPER (CUCR1ZR) vo vnútri vložiek formy, vďaka čomu je chladenie trikrát efektívnejšie. Táto metóda skráti čas chladenia na výrobu foriem automobilového nárazníka od 45 sekúnd do 18 sekúnd, znižuje spotrebu energie pre jednotlivé - kusová výroba o 60%a pleseň robí poslednú viac ako 2 miliónkrát dlhšie.
3. Biomedicín: Prispôsobenie výkonu personalizovaných implantátov
Trvá 6 až 12 mesiacov, kým sa tradičné protetické kĺby zliatiny titánovej zliatiny úplne integrujú s kosťou. Vedci na severozápadnej polytechnickej univerzite prišli s novou cestou k bimetalickým implantátom Tantalum 3D tlače. Robia to tak, že na povrch zliatiny titánu (TI6AL4V) to robia porézne štruktúry tantalu (TA) (65% pórovitosť, 500 μm pórov). Vďaka tomu je väzba medzi implantátmi a kostným tkanivom trikrát silnejšia. Klinické dôkazy ukazujú, že implantát bedrového kĺbu tejto technológie má mieru integrácie kostí 92% tri mesiace po operácii. To je o 50% kratšia ako čas zotavenia pre typické implantáty zliatiny titánu.