Umaabot sa powder

Ang Swedish nga kompanya nga VBN Components naghimo og mga produkto nga asero gamit ang mga additive nga teknolohiya gamit ang powder nga adunay mga additives, kasagaran mga himan sama sa drills ug milling cutter. Ang teknolohiya sa pag-imprenta sa 3D nagwagtang sa panginahanglan sa pagpanday ug pagmachining, pagpamenos sa konsumo sa hilaw nga materyales, ug naghatag sa mga end user og mas lapad nga pagpili sa mga de-kalidad nga materyales.

Ang tanyag sa mga sangkap sa VBN naglakip eg. Vibenite 290nga, sumala sa Swedish nga kompanya, mao ang pinakagahi nga asero sa kalibutan (72 HRC). Ang proseso sa paghimo sa Vibenite 290 mao ang hinayhinay nga pagdugang sa katig-a sa mga materyales hangtod. Sa higayon nga ang gitinguha nga mga bahin maimprinta gikan niini nga hilaw nga materyal, walay dugang nga pagproseso gawas sa paggaling o EDM ang gikinahanglan. Wala’y kinahanglan nga pagputol, paggaling o pag-drill. Sa ingon, ang kompanya nagmugna mga bahin nga adunay mga sukat hangtod sa 200 x 200 x 380 mm, ang geometry nga dili mahimo gamit ang ubang mga teknolohiya sa paggama.

Ang puthaw dili kanunay gikinahanglan. Usa ka grupo sa panukiduki gikan sa HRL Laboratories nakamugna og 3D nga solusyon sa pag-imprenta. aluminum subong nga adunay taas nga kusog. Gitawag kini nanofunctional nga pamaagi. Sa yanong pagkasulti, ang bag-ong teknik naglangkob sa pagpadapat sa espesyal nga nanofunctional powders sa usa ka 3D printer, nga unya "sintered" sa usa ka laser thin layers, nga mosangpot sa pagtubo sa usa ka three-dimensional nga butang. Atol sa pagtunaw ug solidification, ang mga resulta nga mga istruktura dili malaglag ug magpabilin ang ilang bug-os nga kusog tungod sa mga nanoparticle nga naglihok isip mga sentro sa nucleation alang sa gituyo nga microstructure sa alloy.

Ang mga high-strength alloy sama sa aluminum kaylap nga gigamit sa bug-at nga industriya, teknolohiya sa abyasyon (eg, fuselage), ug mga piyesa sa awto. Ang bag-ong teknolohiya sa nanofunctionalization naghatag kanila dili lamang sa taas nga kalig-on, apan usab sa lain-laing mga porma ug gidak-on.

Pagdugang imbes nga pagkunhod

Sa tradisyonal nga mga pamaagi sa metalworking, ang basura nga materyal gikuha pinaagi sa machining. Ang additive nga proseso naglihok nga balit-ad - kini naglangkob sa pag-apply ug pagdugang sa sunud-sunod nga mga sapaw sa gamay nga kantidad sa materyal, paghimo sa XNUMXD nga mga bahin sa halos bisan unsang porma base sa digital nga modelo.

Bisan kung kini nga teknik kaylap nga gigamit alang sa parehas nga prototyping ug paghulma sa modelo, ang paggamit niini direkta sa paghimo sa mga produkto o aparato nga gituyo alang sa merkado lisud tungod sa ubos nga kahusayan ug dili maayo nga mga kabtangan sa materyal. Bisan pa, kini nga kahimtang anam-anam nga nagbag-o salamat sa buhat sa mga tigdukiduki sa daghang mga sentro sa tibuuk kalibutan.

Pinaagi sa makuti nga pag-eksperimento, ang duha ka panguna nga teknolohiya sa XNUMXD nga pag-imprenta gipauswag: laser deposition sa metal (LMD) i pinili nga laser pagtunaw (ULM). Ang teknolohiya sa laser nagpaposible sa tukma nga paghimo og maayong mga detalye ug makakuha og maayo nga kalidad sa nawong, nga dili mahimo sa 50D electron beam printing (EBM). Sa SLM, ang punto sa laser beam gitumong sa pulbos sa materyal, lokal nga welding kini sumala sa gihatag nga sumbanan nga adunay katukma nga 250 ngadto sa 3 microns. Sa baylo, ang LMD naggamit ug laser aron maproseso ang pulbos aron makamugna ang nagsuporta sa kaugalingon nga mga istruktura sa XNUMXD.

Kini nga mga pamaagi napamatud-an nga maayo kaayo alang sa paghimo sa mga piyesa sa ayroplano. ug, ilabina, ang paggamit sa laser metal deposition nagpalapad sa mga posibilidad sa disenyo alang sa mga sangkap sa aerospace. Mahimo kini gikan sa mga materyales nga adunay komplikado nga internal nga mga istruktura ug mga gradient nga dili mahimo kaniadto. Dugang pa, ang duha ka teknolohiya sa laser nagpaposible sa paghimo sa mga produkto sa komplikadong geometry ug pagkuha sa gipalawig nga pag-andar sa mga produkto gikan sa usa ka halapad nga mga haluang metal.

Kaniadtong Septyembre, gipahibalo sa Airbus nga gisangkapan niini ang produksiyon nga A350 XWB nga adunay dugang nga pag-imprenta. titanium bracket, gigama sa Arconic. Dili kini ang katapusan, tungod kay ang kontrata sa Arconic sa Airbus naghatag alang sa 3D nga pag-imprenta gikan sa titanium-nickel powder. mga bahin sa lawas i sistema sa pagpadagan. Bisan pa, kinahanglan nga matikdan nga ang Arconic wala mogamit sa teknolohiya sa laser, apan ang kaugalingon nga gipaayo nga bersyon sa EBM electronic arc.

Ang usa sa mga milestones sa pag-uswag sa mga teknolohiya nga additive sa metalworking lagmit mao ang labing una nga prototype nga gipresentar sa punoan nga punoan sa Dutch Damen Shipyards Group sa tingdagdag sa 2017. propeller sa barko metal nga haluang metal nga ginganlan sunod VAAMpeller. Pagkahuman sa angay nga mga pagsulay, kadaghanan niini nahitabo na, ang modelo adunay higayon nga maaprobahan para magamit sa mga barko.

Ingon nga ang kaugmaon sa teknolohiya sa metalworking naa sa mga stainless steel powder o mga sangkap sa haluang metal, angay nga mahibal-an ang mga dagkong magdudula sa kini nga merkado. Sumala sa "Additive Manufacturing Metal Powder Market Report" nga gipatik sa Nobyembre 2017, ang labing importante nga mga tiggama sa 3D printing metal powders mao ang: GKN, Hitachi Chemical, Rio Tinto, ATI Powder Metals, Praxair, Arconic, Sandvik AB, Renishaw, Höganäs AB , Metaldyne Performance Group, BÖHLER Edelstahl, Carpenter Technology Corporation, Aubert & Duval.

Propeller print WAAMpeller

Liquid nga hugna

Ang labing nailhan nga metal additive nga mga teknolohiya sa pagkakaron nagsalig sa paggamit sa mga pulbos (mao kini ang paagi nga ang nahisgutang vibenite gimugna) "sintered" ug laser-fused sa taas nga temperatura nga gikinahanglan alang sa sinugdanan nga materyal. Bisan pa, bag-ong mga konsepto ang mitumaw. Ang mga tigdukiduki gikan sa Cryobiomedical Engineering Laboratory sa Chinese Academy of Sciences sa Beijing nakahimo og pamaagi 3D nga pag-imprenta nga adunay "tinta", nga gilangkuban sa usa ka metal nga haluang metal nga adunay usa ka punto sa pagtunaw nga gamay sa temperatura sa kwarto. Sa usa ka pagtuon nga gipatik sa journal Science China Technological Sciences, ang mga tigdukiduki nga si Liu Jing ug Wang Lei nagpakita sa usa ka teknik alang sa liquid-phase nga pag-imprenta sa gallium, bismuth, o indium-based nga mga haluang nga adunay dugang nga nanoparticle.

Kung itandi sa tradisyonal nga metal prototyping nga mga pamaagi, ang liquid-phase 3D nga pag-imprenta adunay daghang hinungdanon nga mga bentaha. Una, ang usa ka medyo taas nga rate sa paghimo sa tulo-ka-dimensional nga mga istruktura mahimong makab-ot. Dugang pa, dinhi mahimo nimo nga mas flexible ang pag-adjust sa temperatura ug pag-agos sa coolant. Dugang pa, ang likido nga conductive metal mahimong magamit sa kombinasyon sa mga non-metallic nga materyales (sama sa mga plastik), nga nagpalapad sa mga posibilidad sa disenyo alang sa mga komplikado nga sangkap.

Ang mga siyentipiko sa American Northwestern University nakahimo usab og bag-ong metal 3D printing technique nga mas barato ug dili kaayo komplikado kaysa kaniadto. Imbes nga metal powder, laser o electron beam, gigamit niini naandan nga hurnohan i likido nga materyal. Dugang pa, ang pamaagi maayo alang sa usa ka halapad nga lainlaing mga metal, mga haluang metal, mga compound, ug mga oksido. Susama kini sa seal sa nozzle nga nahibal-an naton nga adunay mga plastik. Ang "Ink" naglangkob sa usa ka metal nga pulbos nga natunaw sa usa ka espesyal nga substansiya nga adunay pagdugang sa usa ka elastomer. Sa panahon sa aplikasyon, kini anaa sa temperatura sa lawak. Human niana, ang layer sa materyal nga gideposito gikan sa nozzle kay sintered sa miaging mga sapaw sa usa ka taas nga temperatura nga gihimo sa hudno. Ang teknik gihulagway sa espesyal nga journal Advanced Functional Materials.

Pamaagi sa Pag-imprinta sa Chinese Liquid Metal Phase

Sa 2016, ang mga tigdukiduki sa Harvard nagpaila sa laing pamaagi nga makahimo og XNUMXD metal nga mga istruktura. giimprinta "sa hangin". Ang Harvard University nagmugna og 3D printer nga, dili sama sa uban, wala maghimo og mga butang nga layer sa layer, apan nagmugna og komplikadong mga istruktura "sa hangin" - gikan sa diha-diha nga pagyelo nga metal. Ang himan, nga gihimo sa John A. Paulson School of Engineering ug Applied Sciences, nag-imprinta sa mga butang gamit ang mga nanoparticle nga pilak. Ang naka-focus nga laser nagpainit sa materyal ug nagsagol niini, nga nagmugna sa lainlaing mga istruktura sama sa usa ka helix.

Ang panginahanglan sa merkado alang sa taas nga katukma nga 3D nga giimprinta nga mga produkto sa konsumedor sama sa mga medikal nga implant ug mga bahin sa makina sa ayroplano kusog nga mitubo. Ug tungod kay ang datos sa produkto mahimong ipaambit sa uban, ang mga kompanya sa tibuok kalibutan, kon sila adunay access sa metal nga pulbos ug ang husto nga 3D printer, mahimo nga magtrabaho aron makunhuran ang mga gasto sa logistik ug imbentaryo. Sama sa nahibal-an, ang gihulagway nga mga teknolohiya labi nga nagpadali sa paghimo sa mga bahin sa metal sa komplikado nga geometry, una sa tradisyonal nga mga teknolohiya sa produksiyon. Ang pag-uswag sa mga espesyal nga aplikasyon lagmit nga mosangpot sa mas mubu nga mga presyo ug pagkabukas sa paggamit sa 3D nga pag-imprenta sa naandan nga mga aplikasyon usab.

Ang labing gahi nga Swedish nga asero - alang sa 3D nga pag-imprenta:

Ang labing gahi nga asero sa kalibutan - gihimo sa Uppsala, Sweden

Aluminum pelikula alang sa pag-imprinta: 

Pag-uswag sa metalurhiya: 3D nga pag-imprenta sa taas nga kusog nga aluminyo