Kādas tehnoloģijas var izmantot metāla 3D drukāšanā, lai uzlabotu detaļu mehāniskās īpašības?

1. Izvēlieties augstas veiktspējas metāla materiālus
Nepārtraukta metāla 3D drukas materiālu sistēmas paplašināšana nodrošina stabilu pamatu detaļu mehāniskās veiktspējas uzlabošanai. Sākot no tradicionālajiem titāna sakausējumiem, alumīnija sakausējumiem un nerūsējošā tērauda, ​​līdz augstas veiktspējas niķeļa sakausējumiem, kobalta hroma sakausējumiem un progresīvas formas atmiņas sakausējumiem un bioloģiski noārdāmiem metāliem, bagātīgā materiālu dažādība sniedz vairāk iespēju metāla 3D drukāšanas tehnoloģijas izmantošanai.
Titāna sakausējums ir viens no visplašāk izmantotajiem materiāliem metāla 3D drukāšanā, ar augstu izturību, zemu blīvumu un labu izturību pret koroziju, kas piemērota tādiem laukiem kā aviācijas un medicīniskā aprīkojuma. Tomēr titāna sakausējumi ir pakļauti kolonnu graudiem un nevienmērīgi sadalītām fāzēm 3D drukāšanas laikā, kā rezultātā rodas nevienmērīgas mehāniskas īpašības. Lai risinātu šo jautājumu, pētnieki ir uzlabojuši fāzes stabilitāti un uzlabojuši titāna sakausējumu stiprības, elastības un stiepes īpašību vienveidību, pievienojot leģējošus elementus, piemēram, molibdēnu (MO).
Alumīnija sakausējums ir arī parasti izmantots materiāls metāla 3D drukāšanā, ar tādām priekšrocībām kā zems blīvums, augsts stiprums un laba izturība pret koroziju, padarot to piemērotu tādiem laukiem kā automobiļu ražošana un kosmosa. Augstas veiktspējas materiāliem, piemēram, sakausējumiem, kas balstīti uz niķeļiem un kobalta hroma sakausējumiem, ir augsta izturība, augsta izturība pret koroziju un augstas temperatūras stabilitāte, padarot tos piemērotus ražošanas komponentiem augstas temperatūras vidē.
2. Optimizējiet drukāšanas parametrus un procesa apstākļus
Drukāšanas parametru un procesa apstākļu optimizēšana ir būtiska, lai uzlabotu metāla 3D drukas detaļu mehāniskās īpašības. Pielāgojot parametrus, piemēram, lāzera jaudu, skenēšanas ātrumu un slāņa biezumu, kā arī izmantojot pēcapstrādes procesus, piemēram, priekšsildīšanu un atkvēlināšanu, pētnieki ir ievērojami uzlabojuši graudu struktūras un fāzes sadalījuma vienveidību, tādējādi uzlabojot to mehāniskās īpašības.
Piemēram, lāzera selektīvās kausēšanas (SLM) tehnoloģijā dzesēšanas ātruma samazināšana un skenēšanas stratēģijas pielāgošana var efektīvi samazināt portu un karsto plaisu veidošanos un uzlabot detaļu blīvumu un izturību. Tikmēr pēcapstrādes metodes, piemēram, termiskā apstrāde, var vēl vairāk novērst atlikušos spriegumus, uzlabot detaļu izturību un noguruma kalpošanas laiku.
3. Papildu drukāšanas tehnoloģijas pieņemšana
Nepārtraukti izstrādājot metāla 3D drukas tehnoloģiju, ir parādījušās virkne progresīvu drukas metožu, nodrošinot vairāk izvēles iespēju uzlabot detaļu mehānisko veiktspēju.
Viegli izārstēta metāla 3D drukāšanas (LMM) tehnoloģija ir metāla piedevu ražošanas metode, kuras pamatā ir fotopolimerizācijas princips. To nostiprina ar lāzera projekciju uz iespiestā materiāla slāņa un slāņains slānis ar slāni, veidojot trīsdimensiju struktūru. LMM tehnoloģija var efektīvi un rentabli var sasniegt metāla struktūras un ierīces ar izcilu virsmas kvalitāti un augstas precizitātes trīsdimensiju kompleksu struktūrām, dodot inženieriem lielisku dizaina brīvību. Turklāt LMM tehnoloģijai ir arī tādas priekšrocības kā neatbalstīta drukāšana, zemas izmaksas un augstas efektivitātes, kā arī augstas precizitātes drukāšana. Tas var apstrādāt jebkuru sarežģītu trīsdimensiju metāla struktūru, vēl vairāk uzlabojot detaļu mehānisko veiktspēju.
Virzīta enerģijas nogulsnēšanās (DED) tehnoloģija ir vēl viena uzlabota metāla 3D drukāšanas metode. Tas izmanto augstas enerģijas starus (piemēram, lāzerus vai elektronu starus), lai tieši izkausētu un nogulsnētu metāla pulveri vai stiepli uz pamatnes, veidojot nepārtrauktu metāla slāni. DED tehnoloģijai ir augsta elastība un vadāmība, un tā var ražot detaļas ar sarežģītām ģeometriskām formām un augstas veiktspējas gradienta materiāliem. Optimizējot procesa parametrus un DED tehnoloģijas pēcapstrādes procesus, detaļu stiprumu un izturību var ievērojami uzlabot.
4. Ieviesiet pēcapstrādes tehnoloģiju
Pēc metāla 3D drukāšanas pabeigšanas pēcapstrādes tehnoloģija ir arī būtiska, lai uzlabotu detaļu mehāniskās īpašības. Parastās pēcapstrādes metodes ietver siltuma apstrādi, virsmas apstrādi un mehānisko apstrādi.
Siltuma apstrāde var novērst atlikušos spriegumus un defektus, kas rodas drukāšanas procesā, un uzlabot detaļu izturību un noguruma kalpošanas laiku. Virsmas apstrāde var uzlabot detaļu virsmas kvalitāti un koroziju, izmantojot tādas metodes kā smilšu strūkla, pulēšana un galvanizēšana. Mehāniskā apstrāde var precīzi pielāgot iespiesto detaļu lielumu un formu, vēl vairāk uzlabojot to mehānisko veiktspēju un kalpošanas laiku.
https: \/\/www.china -3 dprinting.com\/metal -3 d-printing\/3d printing-metal-prototiping.html