Od nástupu technológie 3D tlače sa technológia 3D tlače postupne aplikuje na výrobu skutočných produktov. Medzi nimi je vývoj technológie 3D tlače pre kovové materiály obzvlášť rýchly. V oblasti národnej obrany pripisujú vyspelé krajiny v Európe a Spojených štátoch veľký význam rozvoju technológie kovovej 3D tlače a investujú obrovské sumy peňazí do výskumu. 3D tlač kovových dielov bola vždy stredobodom výskumu a aplikácií. Dokáže tlačiť nielen formy a bicykle, ale dokáže tlačiť aj nové bezprecedentné zbrane a dokonca dokáže tlačiť aj veľké vybavenie, ako sú autá a lietadlá. Ako nový typ inteligentnej výrobnej technológie sa kovová 3D tlač ukázala ako veľmi široká perspektíva použitia a preukázala silný vývojový impulz vo viacerých oblastiach, ako je dizajn a výroba zariadení, podpora zariadení a letecký priemysel.
1 Prehľad technológie kovovej 3D tlače
1.1 Základný prehľad
Hlavná myšlienka technológie kovovej 3D tlače sa prvýkrát zrodila v Spojených štátoch koncom 19. storočia, no formovala sa až v polovici{2} rokov. V roku 1986 vynašiel Američan Charles Hull prvú 3D tlačiareň. moja krajina začala študovať technológiu 3D tlače v roku 1991. Okolo roku 2000 sa tieto procesy začali postupne rozvíjať od laboratórneho výskumu až po inžinierstvo a výrobu. V tom čase sa to nazývalo rýchle prototypovanie (RP), teda makety pred vývojom vzoriek. Teraz sa tiež nazýva technológia rýchleho prototypovania, aditívna výroba. Pre pohodlie verejnosti je však táto nová technológia súhrnne označovaná ako 3D tlač. 3D tlač je druh technológie rýchleho prototypovania. Ide o technológiu založenú na dizajne digitálnych modelov s použitím spájateľných materiálov, ako je práškový kov alebo živica, a konštruovanie trojrozmerných objektov „aditívnou“ tlačou vrstvu po vrstve. Kovová 3D tlač sa nazýva „myšlienka a technológia minulého storočia, trh tohto storočia“. Okrem toho moja krajina nedávno urobila prelom v kovovej 3D tlači vo vesmíre. Čínsky letecký a kozmický priemysel urobil nový prielom a hmotnosť 3D tlačených kovových častí sa znížila z 3 kg na 600 g, čo predstavuje zníženie hmotnosti o 80 percent.
1.2 Vlastnosti kovovej 3D tlače
1) Vysoká presnosť. V súčasnosti možno presnosť kovových zariadení na 3D tlač v zásade kontrolovať pod 0,05 mm.
2) Cyklus je krátky. Kovová 3D tlač nevyžaduje proces výroby foriem, čo značne skracuje čas výroby modelu. Vo všeobecnosti možno model vytlačiť v priebehu niekoľkých hodín alebo dokonca desiatok minút.
3) Dá sa prispôsobiť. Kovová 3D tlač nemá žiadny limit na počet tlačených modelov, bez ohľadu na to, že jeden alebo viac je možné vyrobiť za rovnakú cenu.
4) Rozmanitosť materiálov. Kovový 3D tlačový systém môže často realizovať tlač rôznych materiálov a rozmanitosť tohto materiálu môže spĺňať potreby rôznych oblastí.
5) Náklady sú relatívne nízke. Hoci kovové 3D tlačové systémy a kovové materiály pre 3D tlač sú v súčasnosti relatívne drahé, ak sa používajú na výrobu personalizovaných produktov, výrobné náklady sú relatívne nízke.
Selektívne tavenie laserom (SLM)
SLM je dôležitou súčasťou oblasti kovovej 3D tlače. História jeho vývoja prešla štádiami, ako je spekanie nekovového prášku s nízkou teplotou topenia, spekanie prášku s vysokou teplotou topenia potiahnutého s nízkou teplotou topenia a priame topenie prášku s vysokou teplotou topenia. Texaská univerzita v Austine prvýkrát požiadala o patent v roku 1986 a úspešne vyvinula prvé zariadenie SLM v roku 1988. Používa jemne zaostrené miesto na rýchle roztavenie na vopred nastavený práškový materiál s veľkosťou 30-51 μm a dokáže takmer priamo získať akýkoľvek tvar. Rovnako ako funkčné diely s kompletnou metalurgickou väzbou. Hustota môže dosiahnuť takmer 100 percent, rozmerová presnosť môže dosiahnuť 20-50 μm a drsnosť povrchu môže dosiahnuť 20-30 μm. Ide o technológiu rýchleho prototypovania s veľkou perspektívou vývoja.
Formovacie materiály SLM sú väčšinou jednozložkové kovové prášky, vrátane austenitickej nehrdzavejúcej ocele, zliatin na báze niklu, zliatin na báze titánu, zliatin kobaltu a chrómu a drahých kovov. Laserový lúč rýchlo roztaví kovový prášok a získa kontinuálny taviaci kanál, ktorý môže priamo získať takmer husté kovové časti takmer akéhokoľvek tvaru, úplné metalurgické spojenie a vysokú presnosť. Ide o technológiu 3D tlače kovových dielov s veľkou perspektívou vývoja. Jeho rozsah použitia bol rozšírený o letecký priemysel, mikroelektroniku, lekárske ošetrenie, šperky a ďalšie odvetvia.
V procese SLM existuje viac ako 50 ovplyvňujúcich faktorov a existuje šesť kategórií, ktoré majú dôležitý vplyv na formovací efekt: vlastnosti materiálu, laserové a optické systémy dráh, skenovacie prvky, formovacia atmosféra, formovacie geometrické prvky a faktory vybavenia. . V súčasnosti sa výskumníci doma i v zahraničí zaoberajú najmä procesným výskumom a aplikačným výskumom vyššie uvedených ovplyvňujúcich faktorov s cieľom riešiť chyby v procese lisovania a zlepšovať kvalitu lisovaných dielov. Z hľadiska procesného výskumu medzi dôležité parametre procesu v procese SLM tvárnenia patrí výkon lasera, rýchlosť skenovania, hrúbka vrstvy prášku, vzdialenosť skenovania, stratégia skenovania atď. Kombináciou rôznych parametrov procesu je možné optimalizovať kvalitu tvarovania.
JR sa zaoberá 3D tlačou už viac ako 10 rokov, neváhajte nás kontaktovať a dozviete sa viac o našej kovovej 3D tlači.