Sejak kemunculan teknologi percetakan 3D, teknologi percetakan 3D telah digunakan secara beransur-ansur untuk pembuatan produk sebenar. Antaranya, perkembangan teknologi percetakan 3D untuk bahan logam amat pesat. Dalam bidang pertahanan negara, negara maju di Eropah dan Amerika Syarikat sangat mementingkan pembangunan teknologi percetakan 3D logam dan melabur sejumlah besar wang dalam penyelidikan. Bahagian logam cetakan 3D sentiasa menjadi tumpuan penyelidikan dan aplikasi. Ia bukan sahaja boleh mencetak acuan dan basikal, ia juga boleh mencetak senjata baharu yang belum pernah berlaku sebelum ini, malah ia boleh mencetak peralatan besar seperti kereta dan kapal terbang. Sebagai jenis teknologi pembuatan pintar baharu, percetakan 3D logam telah menunjukkan prospek aplikasi yang sangat luas, dan telah menunjukkan momentum pembangunan yang kukuh dalam lebih banyak bidang seperti reka bentuk dan pembuatan peralatan, sokongan peralatan dan aeroangkasa.
1 Gambaran keseluruhan teknologi percetakan 3D logam
1.1 Gambaran keseluruhan asas
Idea teras teknologi percetakan 3D logam mula-mula berasal dari Amerika Syarikat pada penghujung abad ke-19, tetapi ia tidak terbentuk sehingga pertengahan-1980s. Pada tahun 1986, Amerika Charles Hull mencipta pencetak 3D pertama. negara saya mula mempelajari teknologi percetakan 3D pada tahun 1991. Sekitar tahun 2000, proses ini mula berkembang secara beransur-ansur daripada penyelidikan makmal kepada kejuruteraan dan pengeluaran. Pada masa itu ia dipanggil prototaip cepat (RP), iaitu mock-up sebelum sampel dibangunkan. Kini terdapat juga dipanggil teknologi prototaip pesat, pembuatan aditif. Walau bagaimanapun, untuk kemudahan penerimaan orang ramai, teknologi baharu ini secara kolektif dirujuk sebagai percetakan 3D. Percetakan 3D ialah sejenis teknologi prototaip pantas. Ia adalah teknologi berasaskan reka bentuk model digital, menggunakan bahan boleh terikat seperti logam serbuk atau resin, dan membina objek tiga dimensi dengan percetakan "tambahan" lapisan demi lapisan. Percetakan 3D logam telah dipanggil "pemikiran dan teknologi abad yang lalu, pasaran abad ini". Lebih-lebih lagi, negara saya baru-baru ini telah membuat satu kejayaan dalam aeroangkasa percetakan 3D logam. Aeroangkasa China telah membuat penemuan baharu, dan berat bahagian logam cetakan 3D telah dikurangkan daripada 3kg kepada 600g, pengurangan berat sebanyak 80 peratus .
1.2 Ciri-ciri cetakan 3D logam
1) Ketepatan tinggi. Pada masa ini, ketepatan peralatan pencetakan 3D logam pada asasnya boleh dikawal di bawah 0.05mm.
2) Kitaran adalah pendek. Percetakan 3D logam tidak memerlukan proses pengeluaran acuan, yang sangat memendekkan masa pengeluaran model. Secara amnya, model boleh dicetak dalam beberapa jam atau bahkan berpuluh-puluh minit.
3) Ia boleh diperibadikan. Percetakan 3D logam tidak mempunyai had kepada bilangan model cetakan, tidak kira satu atau lebih boleh dihasilkan pada kos yang sama.
4) Kepelbagaian bahan. Sistem percetakan 3D logam selalunya dapat merealisasikan pencetakan bahan yang berbeza, dan kepelbagaian bahan ini dapat memenuhi keperluan bidang yang berbeza.
5) Kosnya agak rendah. Walaupun sistem percetakan 3D logam dan bahan logam untuk percetakan 3D agak mahal sekarang, jika ia digunakan untuk membuat produk yang diperibadikan, kos pengeluarannya agak rendah.
Peleburan Laser Terpilih (SLM)
SLM adalah bahagian penting dalam bidang percetakan 3D logam. Sejarah perkembangannya telah melalui peringkat-peringkat seperti pensinteran serbuk bukan logam takat lebur rendah, pensinteran serbuk takat lebur rendah bersalut takat lebur tinggi, dan peleburan langsung serbuk takat lebur tinggi. Universiti Texas di Austin mula-mula memohon paten pada tahun 1986, dan berjaya membangunkan peralatan SLM pertama pada tahun 1988. Ia menggunakan titik fokus halus untuk mencairkan dengan cepat menjadi bahan serbuk pratetap sebanyak 30-51 μm, dan boleh hampir secara langsung memperoleh sebarang bentuk. Serta bahagian berfungsi dengan ikatan metalurgi yang lengkap. Ketumpatan boleh mencapai hampir 100 peratus , ketepatan dimensi boleh mencapai 20-50 μm, dan kekasaran permukaan boleh mencapai 20-30 μm. Ia adalah teknologi prototaip pantas dengan prospek pembangunan yang hebat.
Bahan acuan SLM kebanyakannya adalah serbuk logam komponen tunggal, termasuk keluli tahan karat austenit, aloi berasaskan nikel, aloi berasaskan titanium, aloi kobalt-kromium, dan logam berharga. Pancaran laser dengan cepat mencairkan serbuk logam dan memperoleh saluran lebur berterusan, yang secara langsung boleh mendapatkan bahagian logam yang hampir padat dengan hampir semua bentuk, ikatan metalurgi lengkap, dan ketepatan tinggi. Ia adalah teknologi percetakan 3D untuk bahagian logam dengan prospek pembangunan yang hebat. Julat aplikasinya telah diperluaskan kepada aeroangkasa, mikroelektronik, rawatan perubatan, barang kemas dan industri lain.
Terdapat lebih daripada 50 faktor yang mempengaruhi dalam proses SLM, dan terdapat enam kategori yang mempunyai kesan penting pada kesan pengacuan: sifat bahan, laser dan sistem laluan optik, ciri pengimbasan, suasana pengacuan, ciri geometri pengacuan dan faktor peralatan . Pada masa ini, penyelidik di dalam dan luar negara terutamanya menjalankan penyelidikan proses dan penyelidikan aplikasi mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi yang disebutkan di atas, dengan tujuan untuk menyelesaikan kecacatan dalam proses pengacuan dan meningkatkan kualiti bahagian acuan. Dari segi penyelidikan proses, parameter proses penting dalam proses pembentukan SLM termasuk kuasa laser, kelajuan pengimbasan, ketebalan lapisan serbuk, jarak imbasan, strategi pengimbasan, dll. Dengan menggabungkan parameter proses yang berbeza, kualiti pembentukan boleh dioptimumkan.
JR telah terlibat dalam percetakan 3D selama lebih daripada 10 tahun, sila hubungi kami untuk mengetahui lebih lanjut tentang percetakan 3D logam kami.