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。金属3D打印已渐渐成为主流技术。武汉大尺寸金属3D打印拓扑优化
金属是增材制造领域重要、具发展潜力的材料。精密复杂构件和高性能大型整体构件是增材制造领域内附加值较高的两类产品,也是为了行业内先进的制造水平和能力。精密构件成形多采用基于粉末床的激光/电子束选区熔化技术,主要包括选区激光熔化(SLM)和电子束选区熔化(EBSM)等,大型关键金属构件则主要依赖高能束熔化沉积AM技术,主要包括激光熔化沉积(LMD)、电弧增材制造(WAAM)和电子束熔丝沉积(EBF3)等。目前工业上对小型金属构件(尺寸不超过1000mm)选区熔化直接制造相对较容易,欧美等国已经比较成熟地实现了小尺寸不锈钢、高温合金等零件的激光直接成型,未来金属3D打印技术中,高温合金、钛合金材质大型金属构件的激光快速成型作将成为主要技术的攻关方向。佛山专业金属3D打印模型3D打印应用无处不在。
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。
一般来说,采用选取激光熔融快速成形技术,零件的制造时间和成本均为传统技术的10%-50%。并且该技术在复合材料、梯度材料的工件实体制造也有很好的发展潜力。然而,激光选取熔融过程中,往往受到各方面条件的制约而导致零件成型失败。其中,激光成形中的温度场和应力场的分布则对零件的质量有着重要的影响。金属3D打印激光选择融化是一个热加工的过程,其中会伴随着温度场的变化,以及加工完成后,随着零件的冷却,都会存在零件内部的残余应力,这将导致零件的变形和开裂。SLM选区激光熔融成型技术的优势。
材料是影响3D打印成品的因素之一。材料的多样性和功能性是否可以满足的材料要求,例如打印一把皮革座椅,能否用3D打印直接打印出来皮革纹路,且坐上去很舒服。另外,座椅要求有很高的耐冲击性,因此工程材料要耐冲击。第二是成本不易过高,高成本总是让人望而却步。此外设计也是影响3D打印技术的因素之一,产线上的工程师需要转变思维,从而满足3D打印在设计阶段的各种要求。第四是打印的可重复性。机械制造的一个比较大优势是可大批次生产,每个批次之间的公差精度控制得非常好。但增材制造关注的是单个级别的制造,打印出来的每个批次之间的误差和精度会差得比较大。因此,3D打印更合适定制及小批量生产。粉体颗粒形状对3D打印的影响。苏州工业级3D打印未来
行业需求升级为鞋模制作领域带来的挑战。武汉大尺寸金属3D打印拓扑优化
自动化制造业已经迎来了金属3D打印的时代。很多3D打印金属零件在航空工业中得到应用。某些大型航空公司,已经购买了自己的金属3D打印设备,用于小批量零配件生产。航空领域已经成为金属3D打印的先驱,其原因是3D打印成型速度快,适合制造原型。其次,能帮助减少浪费、以更低成本实现复杂设计、新材料运用、新型结构成型等。由此可见,在自动化制造领域,金属3D打印无疑会大显身手,为更多行业和客户,提供不同尺寸,不同需求的增材制造产品。武汉大尺寸金属3D打印拓扑优化