3D 打印为设计者们提供了一种新的思维模式。由于 3D 打印制造工艺对制品的复杂程度并不敏感,这就使人们可以更多地从使用的便捷性、人机性、结构轻量化等方面进行零件设计,而适当减少工艺可行性的顾虑。并且3D 打印不需要图纸,可以基于三维数据,直接制造出成品,减少了设计耗时。除此之外,还能优化结构、减轻重量。对于制造类型企业,金属3D 打印能完美解决小批量复杂零部件的制造需求。它不需要模具,能直接节省几十万甚至上百万的模具费,同时也能节约好几个月的模具制造周期。3D打印支撑智能制造发展。苏州专业金属3D打印模具零部件
21 世纪初,3D打印技术开始被用于批量生产。与所有的技术创新一样,随着 AM 增材制造技术的普及,不断增长的产业应用和规模经济带来相关设备销售的快速增长,促使 AM 增材制造设备制造商之间产生了激烈的竞争,其结果是人们获取该技术的代价在降低。尽管在某些人看来,3D 打印机似乎是来自未来的技术;但是在许多应用领域,该技术已经变得像 CNC 机床一样,成为了主流。 金属3D 打印主要应用于航空航天、汽车和医疗行业,其中 AM 不但用于原型制造,也可以用于小批量甚至大批量生产。厦门工业级3D打印工艺金属3D打印技术蓄势待发。
在金属3D打印粉末中,粉末的形状以及粉末的颗粒范围,都会对打印产生影响。常见的颗粒形状有球形、近球形、片状、针状及其他不规则形状等。不规则的颗粒的优势是具有更大的表面积,有利于增加烧结驱动。球形度高的粉体颗粒则流动性好,送粉铺粉均匀,有利于提升制件的致密度及均匀度。一般而言,球形度越高,粉末颗粒的流动性也越好。对于粉末颗粒,通常金属3D打印使用的粉末粒度范围是15~53μm(细粉)、53~105μm(粗粉),部分场合下可放宽至105~150μm(粗粉)。不同能量源的金属打印机对粉末粒度要求不同。细粉、粗粉应该以一定配比混合,选择恰当的粒度与粒度分布以达到预期的成形效果。
在众多金属材料中,钛合金因为其良好的生物相容性和耐腐蚀等特性,已被广泛应用于医学领域中,成为人工关节、骨创伤、脊柱矫形内固定系统、手术器械等医用产品的优先材料。金属3D打印的植入钛合金材料能够根据个人不同的要求进行个性化设计,比如使用3D打印技术制作的下颌骨可以完全贴合患者的伤处曲线。钛作为已知生物学性能比较好的金属材料,其3D打印的医用领域市场需求将不断扩大,应用前景广阔。另外,钛合金在航空航天领域中得到了迅速的发展。该应用主要是利用了钛合金优异的力学性能、低密度以及良好的耐腐蚀性。钛合金是当代飞机和发动机的主要结构材料之一,驾驶员座舱和通风道的部件、飞机起落架的支架、机翼等飞机零部件都已经可以使用3D打印来生产。食品加工领域如何利用3D打印技术。
提到金属3D打印,粉末是若不开的话题。原料粉体纯度影响着打印成品质量,因此需要采用纯度较高的金属粉体原料。粉体原料中主要含有的金属元素有Fe、Ti、Ni、Al、Cu、Co、Cr以及贵金属Ag、Au等。在金属3D打印制品成型过程中,粉体中若存在的杂质与基体发生反应,则会改变基体性质,影响打印件品质。杂质也会使粉体熔化不均,易造成制件的内部缺陷。当粉体含氧量较高时,金属粉体不但易氧化形成氧化膜,还会导致球化现象,影响制件的致密度及品质。尤其是在航空航天等特殊应用领域,客户对此指标的要求更为严格。因此,需要严格控制原料粉体的纯净度以保证制品的品质。3D打印在多功能集的功能性结构件的应用。福建医疗3D打印工厂
金属3D打印在船舶方向的发展的探索。苏州专业金属3D打印模具零部件
能加速新材料的开发,实现激光快速成形成金属粉体材料系列化与专业化。重视粉体材料对改善激光快速成形性能的物质基础作用,深入定量研究适于选区激光熔化成形工艺的粉体化学成分、物性指标、制备技术及表征方法,实现激光快速成形金属及合金粉体材料的专业化和系列化。深入定量研究金属及合金粉体激光成形冶金本质及其机理。紧扣金属及合金粉体激光快速成形关键科学问题,包括激光束—金属粉体交互作用机理、激光熔池非平衡传热传质机制、超高温度梯度下金属熔体快速凝固及内部冶金缺陷和显微组织调控、金属粉体激光熔化成形全过程及各类型内应力演变等冶金、物理、化学及热力耦合问题,为改善金属及合金粉体激光快速成形组织和性能提供科学理论基础。苏州专业金属3D打印模具零部件