В сравнение с големите данни, VR и изкуствения интелект, триизмерният печат днес всъщност не е много нова технология.Тази технология има история от повече от 30-те години.

Колко предимства има в метален 3D печат?Какви са разликите между различните технологии за печатане на метал 3D в областта на печатните материали и металургията?В този брой, 3D Science Valley и Gu Вие идвате да изпитате металургията и обработката наука за металургичния печат D.

Отпечатани от метал

Произход и следващи стъпки

Една от най-ранните технологии за триизмерно печатане, свързани с производството на добавки в метала, е SLS-selec&\১116; технология за агломериране на лазери, която е използвана за агломериране на прах от пластмаса по това време.През 90-те, Manriquez-Frayre и Bourell реализираха прилагането на печатане на метални продукти чрез SLS технология.

Днес, когато говорим за метален 3D печат, обикновено се позоваваме на SLM-селективна лазерна технология за топене, а SLS технология се използва повече за агломериране на материали, различни от метал.

SLM технологията е толкова увлекателна, че ние пренебрегваме друга технология за метален 3D печат DED-директно енергийно отлагане технология, която използва електронен лъч, плазма или лазер за стопяване на метален проводник/прах и заваряване на метален продукт, за да се затвори произведен в нетна форма.

Селективната лазерна агломерация (SLS) технология е прилагана през 1984-та година от д-р Карл Декард от университета в Тексас в Остин и д-р Джо Бийман, консултант в колежа.3D Системи придобиха тази технология от DTM чрез придобивания, но след като патентът изтече в 2014, новопоявили се производители на 3D принтери целяха да направят SLS, скъп промишлен процес на печатане, извън олтара.

Основателният патент на SLM selec&237;íííí i.ive лазерно топене идва от Института за изследвания в областта на Лазерните технологии, собственост на Фраунхофер Института в Германия, а срока на валидност на този патент е декември 2016.EOS стартира първото търговско устройство за SLM през 1995 и получи правото да използва патента за SLS чрез получаване на патентно разрешение за 3D системи.Друга компания, Arcam, получи правото да използва EBM технология чрез Adersson & Larsson&\353539;патент в 2000 и стартира първото търговско EBM печатно устройство в 2002.

С пълното изтичане на патентите за оригинално 3D печатно оборудване, както и контрола на процеса на металообработване, развитието на технологията на праха, и с придобиването на Аркам и концептуален лазер от GE, металообработването на 3D също е довело до зрял период.Според Грег Морис, ръководител на GE& CONCO3539, допълнителното производство, GE ще увеличи скоростта на 3D печатане за две до три години и се надяват да достигнат 100-пъти по-висока скорост в бъдеще.С усъвършенстването на технологиите за обработка на оборудване, сътрудничеството на материалите и рационализирането на цените, металообработването 3D ще има по-широк път в областта на индустриализацията.За страните по обработка и приложение, за да отговорят на такава технологична вълна, разбирането на металургичната обработка на металообработващия триизмерен печат се превърна в задължителен курс.

В процеса на обработка на метал се случват много фини неща.Вземете за пример SLM selec&ා116;ефективна технология за топене на лазери.По време на лазерния процес на топене на прах всяка лазерна точка създава миниатюрен разтопен басейн, от топенето на праха до охлаждането му в солидна структура, размера на мястото и топлината, предизвикани от мощността. Размерът на този миниатюрен разтопен басейн, който влияе върху микрокристалната структура на частта.Освен това, за да се разтопи праха, трябва да се прехвърли достатъчно лазерна енергия към материала, за да се стопи праха в центъра, създавайки по този начин напълно плътна част, но в същото време проводимостта на топлината надхвърля обиколката на лазерното петно и влияе на околния прах.Полуразтопен прах се появява, което води до пори.

От областта на оборудването, за да се постигне лазерно позициониране и съсредоточаване, в съответствие с пазарните проучвания на 3D научната долина, повечето лазерни топилни системи използват галованометрични галованометри.Най-новата технология е динамична система за фокусиране, която преминава през лазерната линия преди Галва Галванометър.Поставете по-малка леща в средата, за да настроите фокусната дължина на оптичната система.

В допълнение към суровите условия, като конфигурацията на оборудването, металургичните показатели са свързани и с много условия в металообработващия 3D процес.Определянето на параметрите на обработка, качеството на прах и условията на частици, контрола на инертната атмосфера по време на обработка, лазерна стратегия, лазерен мерник и контакт с прах, разтопен басейн и контрол на охлаждането и т.н. водят до различни металургични резултати.

По принцип, колкото по-бързо се обработва, толкова по-висока е повърхностната грубост, които са две свързани променливи един след друг.Освен това остатъчното натоварване е често срещана тема, с която се сблъскват технологиите за обработка на DED и SLM, а остатъчното натоварване ще засегне параметрите за последваща обработка и механична ефективност.Въпреки това, според пазарните проучвания на 3D Science Valley, базирани на способността за контролиране на металургията, остатъчното напрежение може да бъде използвано и за насърчаване на рекристализацията и образуването на фини, равновесени кристални структури.

През последните пет години беше постигнат голям напредък в разбирането на микроструктурата на процеса на печатане на метал и характеристиките на преработка на нови сплави.В същото време се наблюдава и хетерогенността на микроструктурата.В тази връзка работата по характеризиране (колумнична, висока ориентация, порест и т.н.) се използва за постигане на по-нататъшно разбиране на металургията на преработката, което не само подобрява способността за контрол на процеса на металообработване 3D печатане, но също така се поставят нови изисквания за подготовка и последваща обработка на материали.