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金屬3d打印的應用範圍詳解

2019-09-07
提到3D打印,很多第一印象是塑料或樹脂印刷,但事實上,金屬也可以打印在3D!早在2015年,就有報道稱西班牙患者植入了世界上最複雜的三維印刷金屬胸骨。由此可見,金屬立體印刷在醫學領域很早就發揮了重要作用。
或者金屬3D印刷是要燒結的粉末層,層間結合當然不好,有缺陷,機械性能不超過傳統的成型方式。如果你這麽想,你就出局了!事實上,金屬 3D 打印層和層與熔池結合,縱向性能不差,甚至可以超過橫向。隨著科技的發展,金屬三維打印的性能已經超過了鑄造和鍛造。下麵,我們深入了解從金屬3D打印的五個應用領域!
一.模具製造
三維打印用保形冷卻金屬模具已經出現多年。從最初充滿疑慮到後來的逐步嚐試,現在3D打印金屬模具已經得到越來越多客戶的認可。2019年5月21日,在廣州舉行的2019年國際橡膠塑料展覽會上,一些3D印刷公司展示了它們在模具中的應用。通過對透明件模具的內部顯示,可以清楚地看出,用3d打印機製作的模具可以具有複雜的保形冷卻流道。在注塑生產過程中,模具冷卻均勻、快速,提高了生產效率,延長了模具的使用壽命。

保形冷卻金屬模具可以形成更均勻的塑料製品製品,導致製品中的零缺陷,並且避免由不均勻的冷卻速率引起的收縮標記。另外,在新注塑產品的開發中,新產品的開發可以通過較少的迭代來完成。當效率、成本和性能都超越了傳統的模具,我們為什麽不選擇3D打印?
二.五金配件
傳統工業的測量數據存在誤差,但現在可以通過三維掃描得到三維數字模型,對現有的硬件產品三維數字模型進行修改和設計,得到新的產品數字模型,進而得到修改後的硬件模型。產品經三維打印,精度提高。一步一步地。
此外,3D打印的金屬五金產品可以投入實際使用,從而降低因設計誤差而重複打開模具的成本,保證生成的模型具有很高的細節,便於用戶對設計進行正確的驗證。
三.汽車零件
在之前的文章中,我們了解到,豪華汽車製造商布加迪通過激光熔製金屬粉末床三維打印技術,成功製造出世界上第一個新的8活塞整體式製動鉗。2019年初的性能測試進一步揭示了這一創新的產業化前景。3D打印運動鉗中的鈦將用於量產汽車。至此,Bugatti開發了3D打印功能部件-製動鉗、擾流板支架、電機支架和前軸差速器。令人興奮的是,布加迪采用選擇性激光熔化SLM金屬3D打印技術批量生產電機支架,這些支架已經安裝在新的奇龍係列汽車上。
布加迪的3D打印擾流板支架
仿生機械優化的Bugatti前軸差速器
一種用於Bugatti批量化生產的電機支架
金屬三維打印技術作為一種新的快速製造技術,其最大的優點是支持製造商在不開發製造工具和製造設備的情況下生產多個零件。而且,金屬三維打印具有柔性高、適用於複雜形狀和結構、適用於複合材料、工藝簡單等特點,正好克服了傳統汽車零部件生產工藝的局限性。
四.航空航天
作為第三次工業革命製造領域的典型代表技術,3D 打印的發展引起了社會各界的廣泛關注。金屬3d打印技術被業內專家視為3d打印領域中難度大、標準高的發展分支。它在工業生產中起著重要的作用。當今,世界各地的工業製造企業都在大力發展金屬材料,提高製造技術,尤其是航天製造企業,同時也毫不猶豫地投入大量的財力、物力,加大研發力度,確保自己的技術領先地位。
首先,金屬3D打印可以縮短新型航天設備的開發周期。金屬三維印刷技術極大地縮短了高性能金屬部件的製造工藝,特別是高性能大結件的製造工藝。無需開發零件製造過程中使用的模具,將大大縮短產品開發和製造周期。
其次,大多數航空航天製造領域都使用昂貴的戰略材料,例如,諸如鈦合金、鎳基高溫合金等的硬處理金屬材料。傳統的製造方法對材料的利用率很低,一般不超過10%,甚至隻有2%-5%。金屬三維印刷技術作為一種近淨成型技術,隻需少量後續加工即可投入使用,材料利用率高達60%,有時超過90%。這不僅提高了材料利用率,節約了昂貴的戰略物資,降低了製造成本,而且符合國家提出的可持續發展戰略。
對於航空航天武器和設備來說,減肥是它永恒的主題。它不僅可以增加飛行設備在飛行中的靈活性,而且可以增加載荷,節省燃料,降低飛行成本。然而,傳統的製造方法使零件的重量損失達到了極致,進一步發揮力的作用是不現實的。三維技術的應用可以優化複雜零件的結構。在保證性能的前提下,通過改造將複雜的結構重新設計成簡單的結構,以減輕重量。通過優化零件結構,使零件的應力分布最合理,減少了疲勞裂紋帶來的危險,延長了使用壽命。此外,還可以通過合理複雜的內流道結構來實現溫度控製,優化材料的設計和使用,或者通過複合材料來實現零件在不同零件上的任意自由成形,達到使用標準。
金屬三維印刷技術不僅在生產和製造中使用,而且它在金屬高性能零件修複中的應用價值不少於其製造本身。就目前的情況來看,金屬三維打印技術在修複和成形方麵的潛力甚至高於其製造業本身。事實上,3D 打印部件更容易固定和更好的匹配。修複過程可以看作是製造過程的延續,可以實現修複區域與基材的最佳匹配。這使得零件製造過程的良性循環,低成本的製造,低成本的修理=高的經濟效益。
以高性能整體渦輪葉盤為例,當葉盤上的一個葉片損壞時,整個渦輪葉盤將報廢,直接經濟損失值在100萬以上。與上一次相比,這種損失可能是不可恢複和痛苦的。但是,基於三維打印的逐層特點,我們隻需要將損壞的葉片作為一種特殊的基材來處理。激光立體成形在損傷部位可以恢複零件的形狀,且性能滿足使用要求,甚至高於基材的性能。由於3D打印過程中的可控性,其修複的負麵影響受到限製。
五.私人訂製
隨著人類生活水平的提高,越來越多的人熱衷於私人定製。近日,法國著名品牌Grismont Paris結合奢華科技、先進設計和金屬3D打印技術,推出限量版、量身定製的高爾夫球杆係列。從圖片上可以看出,俱樂部的最終設計是非常精致和華麗的,是一套集運動器材。毫無疑問,Grismont 3D打印定製棒頭價格昂貴,平均價格在1500英鎊左右。它還必須根據客戶的要求和表麵工藝進行區分,如鍍金杆頭的價格高達4000英鎊。但是對於那些喜歡高爾夫的人來說,錢絕對是值得的。
各種案例充分表明,金屬三維打印已被廣泛接受和廣泛應用。銀夢圓近日根據大勢所趨調整了金屬印花的價格,讓客戶以最合理的成本獲得最滿意的產品。歡迎有需要的客戶谘詢!


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