Pencetakan 3D logam

Deskripsi Singkat:

Pencetakan 3D logam adalahproses pembentukan bagian dengan memanaskan, menyinter, melebur dan mendinginkan bubuk logam dengan laser atau pemindaian berkas elektron di bawah kendali komputer. Pencetakan 3D tidak membutuhkan cetakan, cepat dibentuk, biaya tinggi, cocok untuk sampel dan produksi batch kecil.

Kirim email ke kami Unduh sebagai PDF

Rincian produk

Pencetakan 3D logam (3DP) adalah sejenis teknologi pembuatan prototipe cepat. Ini adalah teknologi berbasis file model digital, yang menggunakan logam bubuk atau plastik dan bahan perekat lainnya untuk membangun objek dengan pencetakan lapisan. Perbedaan antara pencetakan 3D logam dan pencetakan 3D plastik: Ini adalah dua teknologi. Bahan baku pencetakan 3D logam adalah bubuk logam, yang diproduksi dan dicetak dengan laser sintering suhu tinggi. Bahan yang digunakan untuk pencetakan 3D plastik adalah cairan, yang dipancarkan ke bahan cair oleh sinar ultraviolet dengan panjang gelombang berbeda, menghasilkan reaksi polimerisasi dan pengawetan.

1. Karakteristik pencetakan 3D logam

1. keuntungan dari pencetakan 3D logam

A. Pembuatan prototipe suku cadang yang cepat

B. Teknologi ini dapat menggunakan bahan serbuk logam tipis untuk menghasilkan bentuk kompleks yang tidak dapat diwujudkan dengan teknologi tradisional seperti pengecoran, penempaan dan pengolahan.

Dibandingkan dengan proses manufaktur tradisional, pencetakan 3D memiliki banyak keunggulan, antara lain:

SEBUAH . tingkat pemanfaatan bahan yang tinggi secara keseluruhan;

B. tidak perlu membuka cetakan, lebih sedikit proses pembuatan dan siklus pendek;

C Waktu siklus produksi pendek. Secara khusus, pencetakan 3D untuk bagian-bagian dengan bentuk kompleks membutuhkan waktu seperlima atau bahkan sepersepuluh waktu pemesinan biasa

D. bagian dengan struktur kompleks dapat diproduksi, seperti saluran aliran konformal internal;

E. desain bebas sesuai dengan persyaratan properti mekanik tanpa mempertimbangkan proses pembuatannya.

Kecepatan pencetakannya tidak tinggi, dan biasanya digunakan dalam pembuatan cepat bagian batch tunggal atau kecil, tanpa biaya dan waktu pembukaan cetakan. Meskipun pencetakan 3D tidak cocok untuk produksi massal, pencetakan 3D dapat digunakan untuk pembuatan cepat berbagai cetakan untuk produksi massal.

2. kerugian pencetakan 3D logam

Pencetakan 3D logam menawarkan kemungkinan desain baru, seperti mengintegrasikan beberapa komponen dalam proses produksi untuk meminimalkan penggunaan bahan dan biaya pemrosesan cetakan.

SEBUAH) . Penyimpangan bagian pencetakan 3D logam umumnya lebih besar dari + / -0,10 mm, dan keakuratannya tidak sebaik peralatan mesin biasa.

B) Sifat perlakuan panas dari pencetakan 3D logam akan berubah bentuk: nilai jual pencetakan 3D logam terutama presisi tinggi dan bentuknya aneh. Jika pencetakan 3D bagian baja dipanaskan, bagian tersebut akan kehilangan presisi, atau perlu diproses ulang dengan peralatan mesin

Bagian dari mesin reduksi material tradisional dapat menghasilkan lapisan pengerasan yang sangat tipis pada permukaan bagian tersebut. Pencetakan 3D tidak begitu bagus. Selain itu, pemuaian dan kontraksi bagian baja serius dalam proses pengerjaan. Suhu dan gravitasi komponen akan berdampak serius pada keakuratan

2. Bahan yang digunakan untuk pencetakan 3D logam

Ini termasuk baja tahan karat (AISI316L), aluminium, titanium, Inconel (Ti6Al4V) (625 atau 718), dan baja martensitik.

1). Baja peralatan dan martensitik

2). besi tahan karat.

3). Paduan: paduan bubuk logam yang paling banyak digunakan untuk bahan cetak 3D adalah paduan titanium dan titanium murni, paduan aluminium, paduan dasar nikel, paduan kromium kobalt, paduan dasar tembaga, dll.

Bagian pencetakan tembaga 3D

Bagian pencetakan 3D baja

Bagian pencetakan aluminium 3D

Sisipan cetakan pencetakan 3D

3. Jenis pencetakan 3D logam

Ada lima jenis teknologi pencetakan 3D logam: SLS, SLM, npj, lensa, dan EBSM.

1). laser sintering selektif (SLS)

SLS terdiri dari silinder bubuk dan silinder pembentuk. Piston silinder bubuk naik. Bubuk diletakkan secara merata pada silinder pembentuk dengan penurap bubuk. Komputer mengontrol jalur pemindaian dua dimensi dari sinar laser menurut model potongan prototipe. Bahan bubuk padat disinter secara selektif untuk membentuk lapisan bagian. Setelah menyelesaikan satu lapisan, piston yang bekerja menurunkan ketebalan satu lapisan, sistem penyebaran bubuk menyebarkan bubuk baru, dan mengontrol sinar laser untuk memindai dan menyinter lapisan baru. Dengan cara ini, siklus diulangi lapis demi lapis sampai terbentuk bagian tiga dimensi.

2). peleburan laser selektif (SLM)

Prinsip dasar teknologi peleburan selektif laser adalah merancang model padat tiga dimensi bagian dengan menggunakan perangkat lunak pemodelan tiga dimensi seperti Pro / E, UG dan CATIA pada komputer, kemudian memotong model tiga dimensi melalui mengiris perangkat lunak, mendapatkan data profil dari setiap bagian, menghasilkan jalur pemindaian pengisian dari data profil, dan peralatan akan mengontrol peleburan selektif sinar laser sesuai dengan garis pemindaian pengisian ini Setiap lapisan bahan bubuk logam secara bertahap ditumpuk menjadi tiga- bagian logam dimensi. Sebelum sinar laser mulai memindai, perangkat penyebar bubuk mendorong bubuk logam ke pelat dasar silinder pembentuk, dan kemudian sinar laser melelehkan bubuk di pelat dasar sesuai dengan garis pemindaian pengisian lapisan saat ini, dan memproses lapisan saat ini, dan kemudian silinder pembentuk menuruni jarak ketebalan lapisan, silinder bubuk naik jarak ketebalan tertentu, perangkat penyebaran bubuk menyebarkan bubuk logam pada lapisan arus yang diproses, dan peralatan menyesuaikan Masukkan data dari kontur lapisan berikutnya untuk memproses, dan kemudian memproses lapisan demi lapisan hingga seluruh bagian diproses.

3). nanoparticle spray metal forming (NPJ)

Teknologi cetak 3D biasa dari logam adalah menggunakan laser untuk melebur atau menyinter partikel serbuk logam, sedangkan teknologi npj tidak menggunakan bentuk bubuk, melainkan keadaan cair. Logam ini dibungkus dalam tabung berbentuk cairan dan dimasukkan ke dalam printer 3D, yang menggunakan "besi cair" yang mengandung nanopartikel logam untuk menyemprotkan bentuknya saat mencetak logam 3D. Keuntungannya adalah logam dicetak dengan besi cair, seluruh model akan lebih lembut, dan kepala cetak ink-jet biasa dapat digunakan sebagai alat. Saat pencetakan selesai, ruang konstruksi akan menguapkan kelebihan cairan dengan pemanasan, hanya menyisakan bagian logam

4). laser dekat pembentukan jaring (lensa)

Teknologi laser near net shaping (lensa) menggunakan prinsip transportasi laser dan bubuk pada saat yang bersamaan. Model 3D CAD dari bagian tersebut diiris oleh komputer, dan data kontur bidang 2D dari bagian tersebut diperoleh. Data ini kemudian diubah menjadi jalur gerak dari meja kerja NC. Pada saat yang sama, serbuk logam dimasukkan ke area fokus laser pada kecepatan makan tertentu, meleleh dan dipadatkan dengan cepat, dan kemudian bagian bentuk jaring dekat dapat diperoleh dengan menumpuk titik, garis dan permukaan. Bagian yang terbentuk dapat digunakan tanpa atau hanya dengan sedikit pemrosesan. Lensa dapat mewujudkan pembuatan bagian logam bebas cetakan dan menghemat banyak biaya.

5). electron beam melting (EBSM)

Teknologi peleburan berkas elektron pertama kali dikembangkan dan digunakan oleh perusahaan arcam di Swedia. Prinsipnya adalah menggunakan senapan elektron untuk menembakkan energi kepadatan tinggi yang dihasilkan oleh berkas elektron setelah defleksi dan fokus, yang membuat lapisan bubuk logam yang dipindai menghasilkan suhu tinggi di area kecil lokal, yang menyebabkan peleburan partikel logam. Pemindaian berkas elektron secara terus menerus akan membuat kumpulan logam cair kecil meleleh dan mengeras satu sama lain, dan membentuk lapisan logam permukaan dan linier setelah sambungan.

Di antara lima teknologi pencetakan logam di atas, SLS (laser sintering selektif) dan SLM (peleburan laser selektif) adalah teknologi aplikasi utama dalam pencetakan logam.

4. Penerapan pencetakan 3D logam

Ini sering digunakan dalam pembuatan cetakan, desain industri dan bidang lain untuk membuat model, dan kemudian secara bertahap digunakan dalam pembuatan langsung beberapa produk, dan kemudian secara bertahap digunakan dalam pembuatan langsung beberapa produk. Sudah ada bagian yang dicetak dengan teknologi ini. Teknologi ini memiliki aplikasi dalam perhiasan, alas kaki, desain industri, arsitektur, teknik dan konstruksi (AEC), otomotif, kedirgantaraan, industri gigi dan medis, pendidikan, sistem informasi geografis, teknik sipil, senjata api, dan bidang lainnya.

Pencetakan 3D logam, dengan keunggulan pencetakan langsung, tanpa cetakan, desain yang dipersonalisasi dan struktur kompleks, efisiensi tinggi, konsumsi rendah dan biaya rendah, telah banyak digunakan dalam aplikasi teknik petrokimia, dirgantara, manufaktur mobil, cetakan injeksi, pengecoran paduan logam ringan , perawatan medis, industri kertas, industri tenaga listrik, pengolahan makanan, perhiasan, fashion dan bidang lainnya.

Produktivitas pencetakan logam tidak tinggi, biasanya digunakan untuk pembuatan cepat bagian batch tunggal atau kecil, tanpa biaya dan waktu pembukaan cetakan. Meskipun pencetakan 3D tidak cocok untuk produksi massal, pencetakan 3D dapat digunakan untuk pembuatan cepat berbagai cetakan untuk produksi massal.

1). sektor industri

Saat ini, banyak departemen industri telah menggunakan printer 3D logam sebagai mesin harian mereka. Dalam pembuatan prototipe dan produksi model, teknologi pencetakan 3D hampir digunakan. Pada saat yang sama, itu juga dapat digunakan dalam produksi beberapa bagian besar

Printer 3D mencetak komponen dan kemudian merakitnya. Dibandingkan dengan proses pembuatan tradisional, teknologi pencetakan 3D dapat mempersingkat waktu dan mengurangi biaya, tetapi juga mencapai produksi yang lebih besar.

2). bidang medis

Pencetakan 3D logam banyak digunakan dalam bidang medis, terutama dalam kedokteran gigi. Tidak seperti operasi lainnya, pencetakan 3D logam sering digunakan untuk mencetak implan gigi. Keuntungan terbesar menggunakan teknologi pencetakan 3D adalah penyesuaian. Dokter dapat merancang implan sesuai dengan kondisi spesifik pasien. Dengan cara ini, proses perawatan pasien akan mengurangi rasa sakit, dan masalah setelah operasi akan berkurang.

3). perhiasan

Saat ini, banyak produsen perhiasan yang bertransformasi dari pencetakan 3D resin dan pembuatan cetakan lilin menjadi pencetakan 3D logam. Dengan peningkatan standar hidup masyarakat yang terus menerus, permintaan akan perhiasan juga semakin tinggi. Orang tidak lagi menyukai perhiasan biasa di pasaran, tetapi ingin memiliki perhiasan khusus yang unik. Oleh karena itu, akan menjadi tren perkembangan masa depan industri perhiasan untuk mewujudkan kustomisasi tanpa cetakan, di antaranya pencetakan 3D logam akan memainkan peran yang sangat penting.

4). Dirgantara

Banyak negara di dunia mulai menggunakan teknologi pencetakan 3D logam untuk mencapai perkembangan pertahanan nasional, kedirgantaraan dan bidang lainnya. Pabrik pencetakan 3D GE pertama di dunia, dibangun di Italia, bertanggung jawab membuat suku cadang untuk mesin jet lompatan, yang membuktikan kemampuan pencetakan 3D logam.

5). Otomotif

Waktu pengaplikasian metal 3D printing pada industri otomotif tidak terlalu lama, namun memiliki potensi yang besar dan perkembangan yang pesat. Saat ini, BMW, Audi dan pabrikan mobil ternama lainnya sedang serius mempelajari bagaimana menggunakan teknologi pencetakan 3D logam untuk mereformasi mode produksi

Pencetakan 3D logam tidak dibatasi oleh bentuk komponen yang rumit, langsung dibentuk, cepat dan efisien, dan tidak memerlukan investasi cetakan yang tinggi, yang cocok untuk pembuatan modern. Ini akan dikembangkan dan diterapkan dengan cepat sekarang dan di masa depan. Jika Anda memiliki bagian logam yang membutuhkan pencetakan 3D, silakan hubungi kami.