3D印刷的新技术"智能微铸造",由华虹科技大学数字设备和技术的"张海鸥"教授,成功地生产了批具有锻造性能的高端金属零件的3D打印。长期以来,这一技术改变了西方主导的“铸、锻、磨分离”的传统制造历史。
据了解,虽然3D打印已成为一种*制造技术,但目前**3D印刷行业正处于“模型制造”和“呈现”阶段。张海鸥团队经过十多年的攻关,*了微型铸锻同步复合设备,并创造性地将金属铸锻技术融为一体。实现了世界的颠覆性的铸锻创新,较大地提高了零件的强度和韧性,提高了零件的疲劳寿命和可靠性。
目前,采用“智能微铸造”印刷的高性能金属锻件长度已达2.2米,约260公斤。现有设备印刷了飞机用钛合金、船用潜水器、核电用钢等八种金属材料。
今天,很多飞机部件都是3D打印的,当然,保证这些部件的质量是非常重要的。虽然添加剂制造具有巨大的潜力,但确保印刷质量和了解如何达到预期的质量是一个值得研究的领域。
模拟可以帮助这一点,模拟可以证明和模拟金属激光熔炼的过程和价值。它不仅有助于减少故障,而且有助于提高零件的质量,有助于缩短制造商的学习曲线。
许多制造商不知道如何考虑材料的特性以及这些特性如何影响终产品或其加工性能。大多数时候,我们都能得到满意的印刷效果,基于厂家的不断尝试,不断“交学费”的结果。
模拟研究了粉末材料在激光烧结过程中的行为预测以及不同材料性能对产品性能的影响。
打破传统打印模式
“随着个人终端用户液态金属印刷设备的设计、制造和进入市场,意味着打印机领域电子电路制造模式的新时启。刘静说印刷技术将广泛用于家庭、办公室、学校、工厂甚至工业设计、艺术探索、文化创意和其他应用。
使用金属3D打印服务是您在3D打印体验中遇到的许多障碍的**解决方案
优势:
·尝试新材料而不会产生浪费。
即使只购买一种新型长丝也是一项重大投资。一些更先进和不寻常的材料,如木材、玻璃和金属,需要更多的时间和金钱。如果您只想将它们用于一两项特殊项目,则3D打印服务将为您提供访问权限,而不会丢失额外的现金或休息。
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SLM材料应用
SLM技术中使用的粉末材料可分为三类:混合粉末、合金粉末和元素金属粉末。
一。混合粉末。混合粉末由一定比例的不同粉末组成。现有的研究表明,成形密度和均匀性对SLM成形零件的力学性能有影响,但混合粉末的密度目前仍需提高。
二。预合金粉末。按成分可分为镍基、钴基、钛基、铁基、钨基、铜基等.结果表明,采用预合金粉末材料制备的零件密度可达95%以上。
三。金属粉末。一般来说,一次金属粉末主要是钛,具有良好的成型性,可达到98%的密度。
目前,SLM技术主要应用于工业领域,在复杂模具、个性化医疗部件、航空航天、汽车等领域具有**的技术优势。
航空航天
在研制载人航天器Superdraco的过程中,SpaceX利用SLM技术研制了载人航天器发动机。其冷却通道、喷头、节流阀等的结构非常高,3D打印可以很好地解决复杂结构的制造问题。SLM制造的零件的强度、韧性和断裂强度能满足各种苛刻的要求,使Superdraco在高温高压下工作
完成打印后期处理:
3D打印机完成工作后,取出物体,做后期处理。比如,在打印一些悬空结构的时候,需要有个支撑结构**起来,然后才可以打印悬空上面的部分。所以,对于这部分多余的支撑需要去掉,做后期处理。其次,有时候3D打印出来的物品表面会比较粗糙(例如SLS金属打印的),需要抛光。抛光的办法有物理抛光和化学抛光。通常使用的是砂纸打磨(Sanding)、珠光处理(Bead Blasting)和蒸汽平滑(Vapor Smoothing)这三种技术。
3d打印中5种金属3D打印技术原理,随着科技发展及推广应用的需求,利用快速成型直接制造金属功能零件成为了快速成型主要的发展方向。目前可用于直接制造金属功能零件的主要金属3D打印工艺有:包括选择性激光烧结技术、直接金属粉末激光烧结、选择性激光熔化技术、激光近净成形技术和电子束选择性熔化技术等。
在过去的几年里,科学家们一直在开发添加激光粉末床融合技术,从原型技术到小型复杂零件的工业规模生产。LPBF已被用于航空航天、涡轮机械、医疗设备等工业生产复杂的功能部件。然而,一个缺点是不可能打印三维硬化零件(金属零件表面强化工艺)和热处理钢:在金属3d打印工艺中,可以额外制造合适的合金和锻件,而不会产生裂纹或缺陷。目前,没有足够的材料用于工业制造。
3D打印主要由设备、软件和材料组成,材料是必不可少的环节。目前,行业研究设备和软件,并没有足够重视材料研究。三维打印对粉末材料的粒度分布、堆积密度、含氧量、流动性等性能提出了更高的要求。根据不同的用途,金属材料制备的工件还要求强度高、耐腐蚀、耐高温、比重小、烧结性能好等。同时要求材料无毒环保,性能稳定,满足打印机连续可靠运行。功能应用越来越广泛,如导电材料、水溶性材料、耐磨材料等已经被提出。当然,前提是要保证经济。同时,随着三维打印技术的成熟,金属材料的形貌也越来越丰富,如粉状、丝状、带状等。金属材料在生物医学、航空航天等领域具有广阔的应用前景和生命力。