Według doniesień zagranicznych mediów, dzięki nowemu badaniu w Australii, jakość metalowych części drukowanych w 3D może wkrótce ulec poprawie. Naukowcy ustalili, że ultradźwięki mogą zwiększyć wytrzymałość tych materiałów poprzez zmianę ich mikrostruktury. Zespół Uniwersytetu RMIT kierowany przez doktoranta Carmelo Todaro niedawno wypróbował istniejącą technologię druku 3D o nazwie „Directed Energy Deposition (DED)”.

W ostatnich latach, wraz z szybkim rozwojem technologii druku 3D, szybko zmienia się nasze tradycyjne metody produkcji i styl życia. Jako typowy przedstawiciel powstających technologii produkcji, wczesna technologia drukowania 3D z metalu stosowana w przemyśle lotniczym przeniosła się bardziej na rynek przemysłowy, motoryzacyjny, medyczny, form, edukacyjny i jubilerski. Ile wiesz o technologii druku 3D z metalu? Dzisiaj Lei Jia Additive Editor wyjaśni wszystkim obecną technologię drukowania 3D z metalu.

Zrozumiałe jest, że badacze RMIT wykorzystali dwa różne popularne stopy do drukowania próbek: Ti-6Al-4V to stop tytanu powszechnie stosowany w elementach samolotów i implantach biomechanicznych; Inconel 625 to wysokotemperaturowy nikiel. Stopy są powszechnie stosowane w przemyśle morskim i naftowym.

Bez względu na rodzaj użytego stopu, powierzchnia osadzania jest w rzeczywistości detektorem fal akustycznych, czyli narzędziem generującym wibracje ultradźwiękowe. Kiedy metal zastygnie, wibracje będą oddziaływać na mikrokryształy, tworząc ciaśniejszą strukturę. Stwierdzono, że wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności tych materiałów wzrosła o 12% w porównaniu z tą samą próbką bez ultradźwięków.

Todrao powiedział: „Jeśli spojrzysz na mikrostrukturę stopów drukowanych w 3D, zauważysz, że zazwyczaj składają się one z dużych, wydłużonych kryształów. dopuszczony do zastosowań inżynierskich, jednak mikrostruktura stopu uzyskana za pomocą fal ultradźwiękowych w procesie drukowania jest oczywiście inna: kryształy stopu są bardzo małe i całkowicie izometryczne, co oznacza, że ​​znajdują się we wszystkich kierunkach drukowane części metalowe. Powyższe jest uformowane równomiernie."

Dodatkowo, poprzez włączanie i wyłączanie generatora ultradźwięków podczas procesu drukowania, możliwe jest również stworzenie jednego projektu o różnych mikrostrukturach w różnych obszarach. Jest to cecha zwana „klasą funkcjonalną”, która jest bardzo przydatna, gdy bierze się pod uwagę takie czynniki, jak niska waga lub mniejsze zużycie materiału.

Naukowcy są przekonani, że gdy technologia druku 3D wspomagana ultradźwiękami zostanie dalej rozwinięta, może być również wykorzystywana do zwiększania wytrzymałości innych metali, takich jak stal nierdzewna, stopy aluminium i stopy kobaltu.

Wiele rodzajów elementów hydraulicznych zostało wydrukowanych w 3D w metalu. Na przykład Aidro wykorzystuje drukowaną hydraulikę ze stali nierdzewnej zawór bloki do sterowania siłownikami jednostronnego działania. Firma może zaoszczędzić miejsce i zoptymalizować swoje wewnętrzne przejścia. W porównaniu z tradycyjnymi komponentami ma wyższe natężenie przepływu i mniejsze straty ciśnienia. Ponieważ nie jest wymagane dodatkowe wiercenie, eliminowana jest również możliwość wycieku zewnętrznego.

Ponadto wyprodukowano zawór hydrauliczny z możliwością układania w stosy, wykorzystując projektowanie i udoskonalanie druku 3D (rysunek 2). Zawór redukcyjny bezpośredniego działania jest wykonany ze stali i ocynkowany, aby zapobiec korozji. Gdy klienci Aidro mają niewielkie zapotrzebowanie na zawory, Obróbka CNC jest niekontrolowany czas i koszt dostawy. Wręcz przeciwnie, zawór został przeprojektowany i wyprodukowany ze stali nierdzewnej 3D, co zmniejszyło wagę o 60%. Ściana konstrukcyjna jest tak samo wytrzymała jak oryginał, a wyniki nowego projektu są porównywalne w teście ciśnieniowym 250 barów.

Metody technologii druku 3D z metalu:

Obecnie istnieje pięć głównych technologii druku 3D w metalu: laserowe spiekanie selektywne (SLS), nanocząsteczkowe formowanie strumieniowe metali (NPJ), laserowe topienie selektywne (SLM), laserowe kształtowanie bliskiej sieci (LENS) oraz technologia selektywnego topienia wiązką elektronów (EBSM).

Selektywne spiekanie laserowe (SLS)

Całe urządzenie procesowe SLS składa się z cylindra proszkowego i cylindra formującego. Tłok cylindra proszkowego podnosi się, a posypywarka równomiernie rozprowadza proszek na cylindrze formującym. Komputer steruje dwuwymiarową trajektorią skanowania wiązki laserowej zgodnie z modelem krojenia prototypu. Istnieją opcje Zmielone spiekanie stałego materiału proszkowego w celu utworzenia warstwy części. Po wykonaniu jednej warstwy tłok roboczy jest obniżany o jedną grubość warstwy, system rozprowadzania proszku jest rozprowadzany nowym proszkiem, a wiązka lasera jest sterowana w celu skanowania i spiekania nowej warstwy. Cykl ten powtarza się warstwa po warstwie, aż utworzy się trójwymiarowa część.

Formowanie metalu strumieniem nanocząstek (NPJ)

Jak wszyscy wiemy, zwykła technologia druku 3D z metalu wykorzystuje topienie laserowe lub spiekanie laserowe cząstek proszku metalu, podczas gdy technologia nanocząstek jet metalforming (NPJ) wykorzystuje postać płynną zamiast proszku. Metale te są owijane w tubę w postaci płynu i umieszczane w drukarce 3D. Kiedy metal jest drukowany w 3D, jest natryskiwany i formowany „gorącym metalem” zawierającym nanocząstki metalu. Zaletą jest to, że metal jest zadrukowany stopionym żelazem, cały model będzie bardziej zaokrąglony, a zwykłe głowice drukujące mogą służyć jako narzędzia. Po zakończeniu drukowania komora budowania zostanie podgrzana w celu odparowania nadmiaru cieczy, pozostawiając tylko metalową część.

Selektywne topienie laserowe (SLM)

Podstawową zasadą technologii laserowego topienia selektywnego jest wykorzystanie oprogramowania do modelowania trójwymiarowego Pro/e, UG, CATIA i innego oprogramowania do projektowania trójwymiarowego modelu bryłowego części na komputerze, a następnie pocięcia i nałożenia modelu trójwymiarowego poprzez oprogramowanie do krojenia w celu uzyskania konturu każdej sekcji Dane, ścieżka skanowania wypełnienia jest generowana na podstawie danych konturu, a sprzęt będzie sterował wiązką lasera, aby wybrać obszary do stopienia materiałów w postaci proszku metalicznego każdej warstwy zgodnie z tymi liniami skanowania napełniania , i stopniowo układaj je w trójwymiarowe metalowe części. Przed skanowaniem wiązki laserowej urządzenie do rozprowadzania proszku najpierw wciska proszek metalowy na płytę podstawy cylindra formującego. Wiązka laserowa następnie wypełnia linię skanowania bieżącej warstwy, aby wybrać obszar do stopienia proszku na płycie podstawy w celu przetworzenia bieżącej warstwy, a następnie cylinder formujący zostaje obniżony o jeden Odległość między grubością warstwy, cylinder proszkowy wzrasta pewnej grubości, urządzenie do rozprowadzania proszku rozprowadza następnie proszek metalowy na przetworzonej warstwie bieżącej, sprzęt przesyła dane o konturze kolejnej warstwy do obróbki, a obróbka odbywa się warstwa po warstwie, aż całość zostanie przetworzona.

Kształtowanie laserowe w pobliżu siatki (OBIEKTYW)

Technologia Laser Near Net Shaping (LENS) wykorzystuje zasadę jednoczesnej pracy lasera i dostarczania proszku. Komputer tnie model 3D CAD części na warstwy, aby uzyskać dane konturu płaszczyzny 2D części, które są przekształcane na trajektorię ruchu stołu roboczego CNC. W tym samym czasie proszek metalowy jest podawany do obszaru ogniskowania lasera z określoną prędkością podawania proszku i szybko się topi i krzepnie. Poprzez warstwę po warstwie punktów, linii i powierzchni uzyskuje się ostatecznie element o kształcie zbliżonym do netto. Formowana część nie wymaga lub jest wymagana tylko niewielka ilość obróbki. być użytecznym. LENS może realizować produkcję części metalowych bez form, co pozwala zaoszczędzić sporo kosztów.

Link do tego artykułu: Ultradźwięki mogą zwiększyć wytrzymałość metalu drukowanego w 3D o 12%

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji obróbka cnc Chiny usługi. Certyfikat ISO 9001:2015 i AS-9100.

Warsztat obróbki skrawaniem specjalizująca się w usługach prefabrykacji dla branży budowlanej i transportowej. Możliwości obejmują cięcie plazmowe i tlenowo-paliwowe, Obróbka na miarę, MIG i Niestandardowe aluminiowe urządzenie do precyzyjnego frezowania CNC do spawaniaformowanie rolkowe, montaż, Tokarka do obróbki stali nierdzewnej maszyna cnc wał, strzyżenie i Szwajcarskie usługi obróbki CNC. Obsługiwane materiały obejmują węgiel i Pasywacja Części pokrywy do obróbki stali nierdzewnej.

Opowiedz nam trochę o budżecie Twojego projektu i przewidywanym czasie realizacji. Opracujemy z Tobą strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel. Zapraszamy do bezpośredniego kontaktu z nami ( sprzedaz@pintejin.com ).