1. 3D drukātā alumīnija spēcīgās īpašības
Mums vajadzētu skaidri pateikt, kāpēc alumīnijs var iederēties 3D drukāšanas jomā. Lai gan tā blīvums ir tikai aptuveni viena -trešdaļa no tērauda blīvuma, alumīnijs ir viegls metāls ar diezgan lielu izturību. Vienlaikus alumīnija spēcīgā izturība pret koroziju, elastība un metināmība palīdz tam saglabāt izmēru precizitāti un formas stabilitāti 3D drukāšanas procesā. Turklāt alumīnijam ir diezgan augsta siltumvadītspēja, kas palīdz ātri izkliedēt siltumu 3D drukāšanas laikā, tādējādi novēršot deformāciju un plīsumus, ko izraisa termiskais stress.
Tomēr metālam ir daži trūkumi. Alumīnijam ir diezgan zems kušanas punkts un augsta atstarošanās spēja 3D drukāšanas procesā, kas var izraisīt nepietiekamu lāzera enerģijas absorbciju un tādējādi ietekmēt drukas efektivitāti un kvalitāti. Alumīnijs ir pakļauts oksidācijai arī izkausētā veidā, kas veido blīvu alumīnija oksīda plēvi, kas var kavēt lielāku metāla kušanu un sajaukšanos, tādējādi ietekmējot drukāto izstrādājumu izturību un blīvumu.
2.3D drukāti materiāli, kas ir tikpat izturīgi kā metāls
Materiāli, kas ir tikpat izturīgi kā alumīnijs vai pat vairāk nekā alumīnijs, 3D drukāšanas jomā nav retums. Šie ir daži tipiski 3D drukas materiāli, kuru izturība ir vienāda ar alumīniju vai lielāka par to:
alumīnija sakausējums titāns
Titāna sakausējums, ko galvenokārt izmanto nozarēs, tostarp aviācijas, medicīnas un sporta aprīkojuma ražošanā, ir augstas -stiprības, zema- blīvuma, korozijizturīga{2} metāla viela. Pateicoties lielajai izturībai un izturībai pret koroziju, titāna sakausējumi ir ļoti vēlami 3D drukāšanā. Piemēram, Ti6Al-4V titāna sakausējums ir izplatīts un nozīmīgs titāna sakausējums, ko plaši izmanto kosmosa komponentu, medicīnisko implantu un sarežģītu konstrukciju ražošanā; tas apvieno augstu izturību, labu stingrību un izturību pret koroziju.
sterliņu tērauds
Lieliskas mehāniskās īpašības un izturība pret koroziju nosaka nerūsējošo tēraudu kā metālu. Pateicoties tā lielajai izturībai un lieliskām apstrādes iespējām, nerūsējošais tērauds arvien vairāk tiek izmantots 3D drukāšanā. Īpaši 316L nerūsējošais tērauds, kas lepojas ar izcilu bioloģisko saderību un izturību pret koroziju, tiek lieliski izmantots tādās nozarēs kā pārtikas pārstrādes iekārtas un medicīniskie implanti.
Karsts{0}}temperatūras sakausējums
Augstas temperatūras apstākļos augstas temperatūras sakausējums ir metāla viela, kas var saglabāt lieliskas mehāniskās īpašības un izturību. Parasti šāda veida sakausējums, kurā ietilpst tādi komponenti kā niķelis, kobalts, hroms utt., lepojas ar izcilu oksidācijas izturību, termisko stabilitāti un šļūdes pretestību. Augstas -temperatūras sakausējumi ir izraisījuši lielu interesi par 3D drukāšanu, jo tie spēj uzturēt labu veiktspēju naidīgos apstākļos. Piemēram, kosmosa dzinēji tiek ražoti, plaši izmantojot augstas temperatūras sakausējumus, piemēram, Haynes 230 un Inconel 718.
keramikas celtniecības materiāls
Pateicoties lielajai cietībai, lielai nodilumizturībai un izcilai ķīmiskajai stabilitātei, keramikas materiāli ir kļuvuši diezgan populāri 3D drukāšanā. Lai gan keramikas materiāli ir ļoti trausli, dažos īpašos lietojumos to lielā izturība un nodilumizturība padara tos neaizstājamus. Piemēram, griezējinstrumenti, slīpēšanas instrumenti un augstas-temperatūras komponenti tiek ražoti, izmantojot keramikas materiālus, tostarp alumīnija oksīdu un silīcija nitrīdu.
3. Apsvērumi saistībā ar 3D drukas materiālu izvēli
Izvēloties 3D drukas materiālus, kas ir tikpat izturīgi kā alumīnijs, mums ir jāņem vērā vairāki mainīgie, tostarp materiāla izturība, blīvums, izturība pret koroziju, apstrādes veiktspēja, cenas un pielietojuma reģioni. Šeit ir daži īpaši faktori:
Autoritāte: Viens no vissvarīgākajiem faktoriem, kas nosaka 3D drukas materiālu izvēli, ir materiāla izturība. Jāizvēlas materiāli ar piemērotu stiprības līmeni atkarībā no konkrētajām pielietojuma vajadzībām.
Blīvums: materiāla blīvums ir liela problēma lietojumos, kuriem nepieciešams viegls svars. Lai gan to zemā blīvuma dēļ priekšroka tiek dota alumīnija sakausējumiem, dažos gadījumos labākas izvēles varētu būt arī citi vieglie materiāli, piemēram, titāna sakausējumi vai augstas temperatūras sakausējumi.
Izturība pret koroziju: materiāli ar spēcīgu izturību pret koroziju ir tie komponenti, kas paredzēti mitriem vai korozīviem apstākļiem. Šajā ziņā metāla izstrādājumiem, tostarp titāna sakausējumiem un nerūsējošajam tēraudam, ir priekšrocības.
Apstrādes veiktspēja: apstrādes veiktspēja un drukāšanas raksturlielumi dažādiem 3D drukas materiāliem atšķiras. Atbilstoši materiāli ir jāizvēlas atkarībā no konkrētā 3D drukas aprīkojuma un procesa kritērijiem.
Izmaksas ir būtisks apsvērums, kuru nevar ignorēt, izvēloties 3D drukas materiālus. Lai izvēlētos visrentablāko materiālu, mums rūpīgi jāpārdomā visi elementi, tostarp materiālu izmaksas, drukāšanas izmaksas un vēlākās apstrādes izmaksas.
Pielietojuma joma: dažādām lietojumprogrammu vietām ir vajadzīgas atšķirīgas 3D drukas materiālu vajadzības. Piemēram, ja mediķi uzsver materiālu bioloģisko savietojamību un izturību pret koroziju, aviācijas un kosmosa nozarei ir lielas vajadzības pēc materiālu izturības un vieglā{2}}svara.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3D-printing-titanium-bike-handlebars.html