1.Materiāla izvēle metāla 3D drukāšanai
Materiālu izvēle sākotnēji nosaka 3D drukātā metāla kalpošanas laiku. Metāla 3D drukas materiāli ir dažādi, sākot no nerūsējošā tērauda, titāna sakausējuma, alumīnija sakausējuma, kobalta hroma sakausējuma utt. Šiem materiāliem piemīt izturība, cietība, izturība pret koroziju, lieliska temperatūras izturība un citas īpašības.
Bieži lietots 3D drukāts metāla materiāls ar spēcīgām mehāniskām īpašībām un izturību pret koroziju, nerūsējošais tērauds ir piemērots medicīnas iekārtu, automašīnu detaļu uc ražošanai. Pateicoties lielajai izturībai, zemam blīvumam un izcilai bioloģiskajai saderībai, titāna sakausējumi lieliski tiek izmantoti kosmosa un medicīnas jomā. , un citās nozarēs. Alumīnija sakausējuma laba siltumvadītspēja un vieglās īpašības ir piemērotas automobiļu detaļu, lidmašīnu komponentu uc ražošanai. Pateicoties lieliskajai nodilumizturībai un izturībai pret koroziju, kobalta hroma sakausējumi atrod vietu zobu implantos un medicīnas iekārtās.
3D drukāto metālu kalpošanas laika saglabāšana ir atkarīga no piemērotu metāla materiālu izvēles. Izvēloties materiālus, rūpīgi jāapsver tādi elementi kā lietošanas vide, stresa apstākļi, izturība pret koroziju un detaļu izturība pret augstu temperatūru, lai garantētu, ka izgatavotās drukātās detaļas atbilst konstrukcijas prasībām un kalpošanas laikam.
2.3D drukas metāla drukas tehnika
3D drukātā metāla izturība tikpat lielā mērā ir atkarīga no drukāšanas metodes. Metāla 3D drukas drukāšanas paņēmieni tagad galvenokārt sastāv no lāzera kausēšanas pārklāšanas (LMD), selektīvās lāzerkausēšanas (SLM), elektronu staru kausēšanas (EBM) utt.
Lāzerkausēšanas tehnoloģija veido priekšmetus no metāla pulvera vai stieples materiāla, kas izkausēts, izmantojot lāzera staru. Ar šo paņēmienu var izgatavot liela izmēra, sarežģītas formas priekšmetus ar lielu drukāšanas ātrumu un materiālu ekonomiju. Taču atkarībā no termiskās slodzes gabalos var veidoties paliekas deformācijas vai plaisas lāzera kausēšanas pārklāšanas procesa laikā, tādējādi ietekmējot to izturību.
Izmantojot augstas enerģijas lāzera starus, selektīvā lāzera kausēšanas tehnika precīzi izkausē metāla pulveri, lai izveidotu blīvas metalurģijas struktūras. Laba virsmas kvalitāte un izmēru precizitāte ļauj ar šo tehnoloģiju drukāt augstas stiprības, ļoti precīzus metāla izstrādājumus. SLM tehnoloģijas slāņa pa slāņa kausēšanas tehnika nerada gandrīz nekādu defektu gabalu iekšpusē, tādējādi uzlabojot to ilgmūžību.
Izmantojot elektronu staru kā siltuma avotu, elektronu kūļa kausēšanas tehnoloģija izkausē metāla pulveri vai stiepli. Šī metode var radīt augstu kušanas baseina temperatūru, kas ir izdevīga, lai novērstu defektus un atlikušos spriegumus detaļu iekšienē, pateicoties augstajam elektronu stara enerģijas blīvumam, un nodrošina ātrgaitas kausēšanu un augstas precizitātes drukāšanu.
3.3D drukāto metāla izstrādājumu pēcapstrāde
Turklāt 3D drukātā metālā izmantotā pēcapstrādes procedūra lielā mērā ietekmē izturību. Posmi, tostarp mehāniskā apstrāde, virsmas apstrāde un termiskā apstrāde, ietver pēcapstrādes procesu.
Viens no galvenajiem veidiem, kā samazināt atlikušo spriegumu detaļu iekšpusē un uzlabot materiāla īpašības, ir termiskā apstrāde. Izmantojot termisko apstrādi, komponentu mikrostruktūra var būt viendabīgāka, tādējādi palielinot to izturību un stingrību.
Virsmas apstrāde palīdz uzlabot detaļu virsmas kvalitāti un izturību pret koroziju. Starp izplatītākajām virsmas apstrādēm ir smilšu strūklu, pulēšana, galvanizācija utt. Smilšu strūkla var attīrīt priekšmetu virsmas no oksīda nogulsnēm un gružiem, palielināt virsmas raupjumu un lipīgumu; Pulēšana palīdz izlīdzināt detaļu virsmas, uzlabot to izskatu, palielināt to izturību pret koroziju; Veidojot metāla pārklājumu uz detaļas virsmas, galvanizācija palielina tās nodilumizturību un izturību pret koroziju.
Izmantojot priekšmetu precīzu apstrādi, mehāniskā apstrāde var uzlabot to izmēru precizitāti un virsmas kvalitāti. Drukas procesā radušos izspiedumus un nelīdzenumus var novērst ar mehānisku apstrādi, tādējādi tuvinot gabalus dizaina kritērijiem.
4. 3D drukātā metāla izmantošana praktiski
Noderīgos lietojumos 3D metāla druka ir devusi ievērojamus panākumus. Lidmašīnu rūpniecībā konstrukcijas sastāvdaļas un dzinēju daļas, kā arī citas svarīgas sastāvdaļas, tiek ražotas, izmantojot 3D drukātu metālu. Šīm daļām jābūt ar lielu izturību, augstu stingrību un labu izturību pret koroziju, kā arī izturēt skarbos apstākļus, tostarp augstu temperatūru un augstu spiedienu. 3D drukāts metāls var krasi samazināt ražošanas ciklus un samazināt izmaksas, vienlaikus izpildot šos kritērijus.
3D drukāts metāls tiek ražots medicīnas nozarē, lai citu objektu starpā izveidotu zobu un ortopēdiskos implantus. Šo implantu laba bioloģiskā saderība un nodilumizturība palīdzēs garantēt pacienta komfortu un drošību. Metāla 3D drukāšana var palielināt implantu izturību un kalpošanas laiku, kā arī precīzi izveidot implantus, kas apmierina patērētāju personīgās vajadzības.
Galvenās detaļas, piemēram, dzinēja un šasijas sastāvdaļas, tiek ražotas automobiļu ražošanas jomā, izmantojot 3D drukātu metālu. Šīm daļām jābūt spēcīgām, ļoti izturīgām un nedaudz vieglām. 3D drukāts metāls var apmierināt šīs vajadzības un ievērojami palielināt automašīnas degvielas ekonomiju un veiktspēju.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-3d-printing-centrifugal-pump-impeller.html