3D-printer til metal. Fremstilling af metalprodukter

3D-udskrivning betragtes som den mest komplekse teknologiskepræstation og en vigtig retning for additivproduktion. Takket være tredimensionale printere åbner nye muligheder i alle sektorer af økonomien. Der er en opfattelse, at de i fremtiden selv kan skifte traditionelle produktionsmetoder (smedning, støbning osv.). I denne artikel vil vi overveje, hvad der er 3D-udskrivning med metaller og dets vigtigste teknologier.

Hvad er en 3D-printer til metal

Disse er specielle maskiner, der tillader detFremstille metalgenstande eller påfør belægning til færdige produkter. En sådan printer "vokser" et fysisk objekt lag for lag. Det er først på computeren i designsystemet, der oprettes en virtuel model i tre dimensioner, opdelt i digitale lag. Når du har startet objektet i print, begynder 3D-printerens hoved at presse det flydende metal ud eller hæld pulveret på printpladen, der danner det første lag. Derefter anvender maskinen en anden del af metal og så videre.

3D-printer til metal giver dig mulighed for at skabe et stort udvalg af produkter, og takket være moderne teknologi kan du konkurrere med klassiske metoder til metalproduktion.

Hvad kan jeg udskrive med en 3D-printer?

Denne printer er en universel opfindelse,som kan bruges af både fagfolk og enkle entusiaster. Metalprintere kan bruges til fremstilling af ikke-standardgenstande, mekaniske dele, smykker. De tillader også oprettelsen af ​​metalprodukter, der simulerer håndsmedning. Og for dette er der ikke behov for yderligere enheder og mekanismer.

En industriel 3D-printer til metalbeholderselv en raketmotor. I dette tilfælde vil det ikke praktisk talt afvige fra den produkt, der fremstilles ved den traditionelle metode. Således giver metalprinteren en moderne person til at skabe genstande.

3D trykningsteknologier til metal

Til dato fremstillingen af ​​produkter frametal udføres af to teknologier: laser og inkjet print. De betyder gradvis og præcis layering af metal, hvilket resulterer i, at den tilsigtede figur skal opnås. Samtidig har ingeniører udviklet flere måder at dyrke.

Inkjet 3D-udskrivning

Fremstilling af metalprodukter med inkjetudskrivninger en af ​​de ældste måder til additivproduktion. Det giver den bedste måde at bruge metaller som forbrugsvarer på. Men denne teknologi er kun gældende, hvis der oprettes en kompositmodel. Den kendsgerning, at inkjet 3D-printeren giver dig mulighed for at udskrive objekter fra ethvert materiale, der kan forarbejdes til pulver. Under udskrivningen er de bundne råmaterialer bundet af polymerer. På grund af denne teknologiske funktion kan færdige produkter ikke betragtes som helt metal.

Derudover er det muligt at konvertereopnåede kompositmodeller i metal. Til dette formål anvendes termisk smeltning eller brænding af polymerer og sintring af pulveriseret metal. Sådanne metalprodukter er ikke holdbare, da de har en porøs struktur. Tilføj styrke kan skyldes imprægneringen af ​​et andet metal. For eksempel bliver en stålobjekt mere holdbar, hvis den er imprægneret med bronze.

Denne metode til at skabe produkter anvendes hovedsagelig i souvenir- og smykkerindustrien.

Laminering metode

3D-udskrivning ved lamineringtrækker på platformen af ​​tynde metalplader, der er dannet ved laser eller mekanisk skæring, og deres limning for at opnå en tredimensionel model. Denne metode giver os mulighed for at bruge jævn metalfolie som et forbrugsmateriale. Laminerede genstande har ikke metalstyrke, fordi deres integritet er baseret på limning af bundet ark.

Fordelen ved denne teknologi errelativ billighed og evnen til at skabe en række elementer, der er identiske med allmetalprodukter. Den mest almindelige tryklamination bruges til at skabe mock-ups.

Lagsmeltning

Denne metode til 3D-udskrivning er baseret på brugen aflette legeringsmaterialer. Ekstrudere, der er tilgængelige i printeren, er ikke i stand til at modstå høje temperaturer. Derfor er det næsten umuligt at oprette objekter fra rent metal og legeringer. Således begyndte udviklerne af hjælpematerialer at producere specielle sammensatte råmaterialer. Et eksempel på en sådan opløsning er et materiale bestående af termoplast og bronzepulver.

En metalprinter af denne type udskriver elementer,som i udseende ikke kan skelnes fra en allmetalprodukt. Men de fysiske egenskaber ved sådanne objekter er meget værre. Derfor anvendes lag-til-lag-fusion udelukkende til at oprette mockups, souvenirs og interiørartikler. Nu er ingeniører på udkig efter industrier, hvor det er tilladt at anvende denne produktionsteknologi. Termoplastisk med et metalfyldstof kan således anvendes til trykning af elektroniske plader.

Selektiv laser og direkte sintring

Selektiv laser sintring af metaller tilladerarbejde ikke kun med slidstærkt materiale, men også med termoplast. Her sker skabelsen af ​​tredimensionale genstande ved hjælp af laserinstallationer ved sintring af et metalpulver. Ofte, for at reducere effekten af ​​laseremitterne på det metalliske materiale påføres en mere lavmeltende belægning. I sådanne tilfælde er der behov for yderligere sintring og imprægnering med metaller for at øge styrken af ​​færdige produkter.

En variation af den beskrevne metode er direktelaser sintring af metaller. Denne teknologi er fokuseret på at arbejde med ren metalpulvertype. For at realisere dette mål er der specielle forseglede kamre fyldt med inaktiv gas i 3D-printeren. Desuden bruger trykkeriet opvarmning af forbrugsmaterialet til den temperatur, ved hvilken det smelter, men koger endnu ikke. Dette giver dig mulighed for at reducere udskrivningstiden og spare på strømmen af ​​laserinstallationer.

Lasersintring skerlag. På arbejdsplatformen anvender maskinen et tyndt lag af opvarmet pulver, hvis partikler sintres sammen og med det foregående lag. Laserstrålen ændrer konstant sin retning ved hjælp af et spejlsystem.

Lasersintring gør det muligt at opretteKomplekse design uden ekstra understøtninger. Denne teknologi bruges således til at skabe højpræcisionsdele, der ikke kræver efterfølgende bearbejdning, samt til fremstilling af integrerede modeller af et kompleksitetsniveau, som ikke kan udføres med konventionel støbning.

Lasersintring gør det muligt at arbejde med stål, nikkellegeringer, titanium, ædle metaller mv.

Selektiv laser og elektronstråle smeltning af metaller

Selvom modellerne opnået ved laser sintringmetal, er af høj kvalitet, de har begrænset anvendelse. Den færdige genstands porøse struktur reducerer deres styrke. Sådanne produkter har ringe brug for industrielle applikationer, men er mere vant til at skabe mock-ups og prototyper. Til produktion af holdbare og belastningsbestandige modeller konverterede ingeniører direkte lasersintringsteknologi til en lasersmeltningsmetode. Det er baseret på en stærk termisk behandling af metalpulveret for at opnå en homogen genstand. Objekter, der er trykt på denne måde, adskiller sig ikke faktisk i mekaniske og fysiske egenskaber fra analoger fremstillet ved traditionelle metoder.

Parallelt med denne teknologi anvendeselektronstrålesmeltning. Det giver dig mulighed for at oprette objekter med samme nøjagtighed og opløsning, men har visse fordele. Så en 3D-printer til metal af denne type i stedet for elektromekaniske spejlsystemer er udstyret med elektroniske våben. Dette gør det muligt for maskinen at operere med relativt høje hastigheder, hvilket forbedrer ydeevnen uden væsentlige proceskomplikationer. Denne teknologi er et fremragende alternativ til traditionel industriproduktion, hvor der anvendes ekstra udstyr (ovne og forme).

Printere til laser- og elektronstrålesmeltning anvendes hovedsagelig til produktion af dele af jetmotorer og gasturbiner, ortopædiske proteser.

Direkte laser additiv konstruktion

3D printer til metal direkte laserkonstruktion bruges til at reparere færdige produkter. Teknologien i en sådan maskine er baseret på princippet om at sprøjte partikler af et metalpulver på beskadigede dele af en genstand og smelte dem med en laser. Denne metode er præget af en smal specialisering og bruges udelukkende til industrielle formål.

Printerhovedet af denne type printer bevæger sig i tre planer og roterer om den lodrette akse. Så det virker i enhver vinkel.

Lignende maskiner bruges til at reparere komplekse maskiner og store produkter. For eksempel at reparere flymotorer.

Omkostningerne ved 3D-printer til metal

I dag har markedet et stort udvalg afmaskiner, der giver mulighed for at skabe tredimensionale metalgenstande. Deres omkostninger afhænger af mærket og trykningsteknologien. Så en industriel 3D-printer til at arbejde med metal, hvor det er muligt at udskrive en motor, koster titusindvis af amerikanske dollars. Mere overkommelige maskiner kan købes meget billigere, men kvaliteten af ​​produkterne bliver værre. For at løse dette problem udvikler ingeniører en 3D-printer til metal, hvor prisen vil blive meget lavere, når den er fuldt operationel.

</ p>>