Apakah kelebihan keluli tahan karat martensit dalam cetakan 3D cetakan?

一, Kebolehlaksanaan teknikal: Bergerak dari makmal ke barisan pembuatan
1. Liputan lengkap sistem bahan
Percetakan 3D logam kini boleh berfungsi dengan semua bahan yang biasanya digunakan untuk membuat acuan. Contohnya, teknologi peleburan katil serbuk laser (LPBF) boleh mencetak bahan acuan klasik termasuk keluli alat H13, keluli acuan P20 dan keluli martensit 1.2709. Dengan menyempurnakan-tetapan proses, langkah penting seperti kekerasan, keliatan dan rintangan haus bahagian bercetak telah memadankan atau melebihi spesifikasi untuk menempa bahan. Sebagai contoh, sebuah syarikat menggunakan teknologi LPBF untuk membuat lubang acuan daripada keluli H13. Kekerasan meningkat kepada 52HRC selepas rawatan haba, dan hayat keletihan haba adalah 40% lebih lama daripada pemprosesan biasa. Ia boleh mengendalikan lebih daripada 500,000 kitaran pengacuan suntikan.
Percetakan 3D logam telah menunjukkan manfaat khusus dalam bidang bahan tertentu. Oleh kerana orang ramai mahukan bahan yang sangat konduktif dan tahan kakisan, syarikat itu mencipta proses pencetakan aloi-berasaskan tembaga. Proses ini mempunyai pekali kekonduksian terma sehingga 380W/(m · K), iaitu 25% lebih tinggi daripada acuan tembaga berilium tradisional. Oleh kerana orang ramai menginginkan bahan yang ringan, teknologi percetakan aloi aluminium dan aloi titanium boleh mengurangkan berat acuan sebanyak 30% hingga 50% sambil mengekalkan kekuatan struktur.
2. Kemajuan tanpa had dalam kerumitan struktur
Pembuatan acuan tradisional dihadkan oleh had geometri pemprosesan tolak. Untuk membuat struktur yang kompleks, kaedah seperti belahan, penyambungan dan kimpalan mesti digunakan, yang menjadikan acuan kurang tepat dan memendekkan jangka hayatnya. Pencetakan 3D logam boleh membuat sebarang bentuk yang rumit serta-merta, terutamanya yang baharu seperti saluran penyejukan konformal, keluli bernafas dan pengisian matriks titik.
Contohnya, kaedah penggerudian tradisional hanya boleh membuat saluran air-garis lurus atau mudah. Sebaliknya, percetakan 3D boleh membuat saluran air yang tidak teratur seperti bentuk lingkaran, dahan pokok dan urat daun biomimetik, yang boleh meningkatkan kecekapan penyejukan lebih daripada 40%. Selepas menggunakan reka bentuk terusan yang dioptimumkan topologi untuk acuan untuk jalur hiasan untuk bingkai pintu kereta, masa yang diambil untuk membuat sekeping berubah daripada 120 saat kepada 75 saat, dan kadar hasil meningkat daripada 89% kepada 98%. Syarikat yang membuat keluli bernafas telah dapat mengurus apertur 0.04mm dengan tepat menggunakan teknologi percetakan lapisan berliang. Ini telah menggandakan kecekapan ekzos acuan dan membetulkan masalah seperti garisan kimpalan dan buih yang berlaku apabila gas terperangkap.
3. Sentiasa meningkatkan kualiti permukaan dan ketepatan
Pencetakan 3D logam awal mengalami kesukaran untuk memenuhi keperluan-kepersisan tinggi untuk membuat acuan kerana daya ikatan antara lapisan tidak cukup kuat dan permukaannya terlalu kasar. Tetapi masalah ini telah diperbaiki terima kasih kepada kemajuan teknikal. Pada masa ini, mesin pencetak 3D logam -tinggi boleh membuat bahagian dengan ketepatan dimensi ± 0.05mm dan kekasaran permukaan Ra Kurang daripada atau sama dengan 1.6 μ m. Apabila digunakan dengan penggilap, letupan pasir dan langkah-langkah lain, ia boleh menjadikan permukaan licin seperti cermin.
Contohnya, teknologi TrueShape Mantle menggunakan gabungan "3-pemesinan CNC+lukisan dan pencetakan+reka bentuk perisian" untuk membuat rongga acuan dengan sangat tepat. Proses ini mencetak rongga acuan keluli H13 dengan kekasaran permukaan Ra hanya 0.8 μm, yang bermaksud ia boleh digunakan untuk pengacuan suntikan berkilat tinggi dengan segera tanpa perlu digilap terlebih dahulu. Teknologi ini juga membenarkan pencetakan komposit berbilang-bahan, yang boleh meletakkan salutan tahan haus pada permukaan acuan. Ini boleh membuat acuan bertahan lebih daripada tiga kali lebih lama daripada kaedah tradisional.
2, Amalan Industri: Daripada Menguji Idea kepada Menggunakannya pada Skala Besar
1. Acuan automotif: revolusi berganda dalam kos dan kecekapan
Pencetakan 3D logam telah melangkaui peringkat pengesahan idea kepada penggunaan berskala besar- dalam bidang acuan kereta. Satu syarikat yang membuat kereta menggunakan teknologi LPBF untuk membuat acuan bagi kepala silinder enjin. Kitaran pengacuan suntikan adalah 37.2% lebih pendek dan kos setiap item adalah 22% lebih rendah apabila reka bentuk saluran air penyejuk konformal diperbaiki. Apa yang lebih mengagumkan ialah teknologi ini boleh "membentuk satu-kali acuan" tanpa perlu menunggu acuan dibuka. Ini mengurangkan masa yang diperlukan untuk membangunkan produk baharu daripada 6 bulan kepada 2 bulan dan mempercepatkan masa tindak balas dalam pasaran dengan banyak.
Percetakan 3D logam juga berfungsi hebat untuk membuat acuan ringan. Sebuah syarikat kenderaan tenaga baharu tertentu membuat acuan dulang bateri menggunakan teknologi percetakan aloi aluminium. Berat acuan dipotong sebanyak 45%, dan tenaga yang digunakan untuk pengacuan suntikan dipotong sebanyak 18%, semuanya sambil mengekalkan kekuatan acuan. Acuan telah melalui 200,000 kitaran pengacuan suntikan, dan ia berfungsi dengan baik dan boleh dipercayai.
2. Acuan perubatan: cara terbaik untuk membuat sesuatu dengan tepat seperti yang anda inginkan
Profesion perubatan memerlukan acuan yang sangat khusus dan disesuaikan, dan percetakan 3D logam adalah cara terbaik untuk melakukannya. Sebuah syarikat yang membuat acuan untuk implan ortopedik menggunakan teknologi percetakan aloi kromium kobalt untuk membuat acuan yang "khusus pesakit." Model digital acuan dibuat segera dengan mendapatkan data tulang daripada pesakit melalui imbasan CT. Acuan boleh tepat hingga dalam 0.02mm selepas cetakan 3D, yang bermaksud ia sesuai dengan badan pesakit dengan tepat. Teknik ini telah digunakan dalam lebih daripada 5000 prosedur, dan ia telah mengurangkan masa yang diperlukan untuk pesakit pulih selepas pembedahan sebanyak 30% dan bilangan komplikasi kepada kurang daripada 1%.
Percetakan 3D logam juga mempunyai faedah yang berbeza dalam bidang acuan peranti perubatan. Sebuah syarikat tertentu membuat acuan stent jantung menggunakan teknologi percetakan aloi titanium. Risiko trombosis sangat dikurangkan dengan menjadikan permukaan rongga acuan sehalus mungkin, yang merendahkan kekasaran permukaan stent Ra kepada Kurang daripada atau sama dengan 0.2 μm. Acuan ini telah diperakui oleh FDA dan merupakan acuan stent jantung bercetak 3D- pertama di dunia.
3. Acuan aeroangkasa: penggunaan terbaik bagi-bahan berprestasi tinggi
Industri pesawat memerlukan acuan yang boleh mengendalikan suhu tinggi, sangat kuat, dan sangat ringan. Percetakan 3D logam ialah cara baharu untuk melakukan ini. Syarikat tertentu membuat acuan untuk bilah enjin pesawat menggunakan teknologi percetakan aloi-nikel. Berat acuan dipotong sebanyak 35% dengan mengoptimumkan struktur pengisian kekisi, dan ia kekal stabil pada suhu tinggi 1200 darjah . Acuan telah melalui ujian kitaran haba 2000, dan prestasinya jauh lebih baik daripada acuan tuangan biasa.
Percetakan 3D logam juga berfungsi dengan baik untuk membuat acuan untuk bahagian satelit. Satu syarikat membuat acuan pendakap satelit menggunakan teknologi percetakan aloi aluminium. Dengan menggunakan reka bentuk pengoptimuman topologi, berat acuan dipotong sebanyak 60% sambil masih dapat menahan beratnya, yang mengurangkan kos pelancaran roket. Acuan ini telah digunakan untuk membuat lebih daripada 10 satelit, dan ia berfungsi dengan baik dan konsisten.