1. Anyagválasztás fém 3D nyomtatáshoz
Az anyagválasztás kezdetben meghatározza a 3D nyomtatott fém élettartamát. A fém 3D nyomtatási anyagok a rozsdamentes acéltól, a titánötvözettől, az alumíniumötvözettől, a kobalt-krómötvözettől stb. terjednek. Erősség, keménység, korrózióállóság, kiváló hőmérsékletállóság és egyéb tulajdonságok bővelkednek ezekben az anyagokban.
Az általánosan használt 3D nyomtatott fémanyag erős mechanikai tulajdonságokkal és korrózióállósággal rendelkezik, a rozsdamentes acél alkalmas orvosi berendezések, autóalkatrészek stb. gyártására. Nagy szilárdságuk, alacsony sűrűségük és kivételes biokompatibilitásuk miatt a titánötvözetek kiválóan alkalmazhatók a repülésben és az orvostudományban. , és más iparágak. Az alumíniumötvözet jó hővezető képessége és könnyű tulajdonságai alkalmasak autóalkatrészek, repülőgép-alkatrészek stb. gyártására. Nagy kopásállóságuk és korrózióállóságuk miatt a kobaltkrómötvözetek helyet kapnak a fogászati implantátumokban és az orvosi berendezésekben.
A 3D nyomtatott fémek élettartamának megőrzése a megfelelő fémanyagok kiválasztásától függ. Az anyagok kiválasztása megköveteli az olyan elemek alapos mérlegelését, mint a használati környezet, az igénybevételi feltételek, az alkatrészek korrózióállósága és magas hőmérséklet-állósága, hogy a gyártott nyomtatott alkatrészek megfeleljenek a tervezési követelményeknek és az élettartamnak.
2.3D nyomtatás fém nyomtatási technikája
A 3D nyomtatott fém tartóssága éppúgy függ a nyomtatási módszertől. A fém 3D nyomtatás nyomtatási technikái manapság többnyire lézeres olvadásos leválasztásból (LMD), szelektív lézeres olvasztásból (SLM), elektronsugaras olvasztásból (EBM) stb.
A lézeres olvasztásos leválasztási technológia lézersugárral megolvasztott fémporból vagy huzalanyagból rétegenként formál elemeket. Ezzel a technikával nagyméretű, bonyolult formájú, nagy nyomtatási sebességgel és anyagtakarékossággal rendelkező darabok állíthatók elő, de a lézeres olvadékleválasztási folyamat során a termikus igénybevételtől függően maradvány húzódások vagy repedések alakulhatnak ki a darabok belsejében, ami befolyásolja azok tartósságát.
A nagyenergiájú lézersugarak segítségével a szelektív lézeres olvasztási technika pontosan megolvasztja a fémport, így sűrű kohászati struktúrákat hoz létre. A jó felületminőség és a méretpontosság lehetővé teszi ezzel a technológiával nagy szilárdságú, nagyon precíz fémtermékek nyomtatását. Az SLM technológia rétegről rétegre olvasztási technikája szinte semmilyen hibát nem eredményez a darabok belsejében, így meghosszabbítja azok élettartamát.
Az elektronsugarat hőforrásként használva az elektronsugaras olvasztási technológia fémport vagy huzalt olvaszt meg. Ezzel a módszerrel magas olvadékmedence-hőmérséklet érhető el, ami az elektronsugár nagy energiasűrűségének köszönhetően előnyös az alkatrészeken belüli hibák és maradékfeszültségek eltávolítására, és lehetővé teszi a nagy sebességű olvasztást és a nagy pontosságú nyomtatást.
3. 3D nyomtatott fémtermékek utófeldolgozása
A tartósságot nagyban befolyásolja a 3D nyomtatott fémeknél alkalmazott utófeldolgozási eljárás is. A mechanikai feldolgozást, a felületkezelést és a hőkezelést magában foglaló lépések magukban foglalják az utófeldolgozási folyamatot.
Az alkatrészeken belüli maradék feszültség csökkentésének és az anyagminőség javításának egyik kulcsfontosságú módja a hőkezelés. A hőkezeléssel az alkatrészeken belüli mikroszerkezet homogénebbé válhat, így növelve azok szilárdságát és szívósságát.
A felületkezelés javítja az alkatrészek felületi minőségét és korrózióállóságát. A gyakori felületkezelések közé tartozik a homokfúvás, polírozás, galvanizálás stb. A homokfúvás megtisztíthatja a tárgyak felületét az oxidrétegtől és a törmeléktől, növelheti a felület érdességét és ragadósságát; A polírozás elősegíti az alkatrészek felületeinek simítását, javítja megjelenésüket, növeli a korrózióállóságukat; Az alkatrész felületén fémburkolat kialakításával a galvanizálás növeli a kopás- és korrózióállóságát.
A tárgyak precíziós megmunkálásával a mechanikai feldolgozás javíthatja azok méretpontosságát és felületi minőségét. A nyomtatási folyamat során keletkező sorja és egyenetlenség mechanikai megmunkálással kiküszöbölhető, így a darabok közelebb kerülnek a tervezési kritériumokhoz.
4. 3D nyomtatott fém gyakorlati felhasználása
A hasznos alkalmazásokban a 3D fémnyomtatás figyelemre méltó sikereket hozott. A repülőgépiparban 3D nyomtatott fém felhasználásával állítják elő a szerkezeti elemeket és a motorelemeket, más fontos alkatrészek mellett. Ezeknek az alkatrészeknek nagy szilárdsággal, nagy szívóssággal és jó korrózióállósággal kell rendelkezniük, valamint ellenállniuk a zord körülményeknek, beleértve a magas hőmérsékletet és a nagy nyomást. A 3D nyomtatott fém drasztikusan csökkentheti a gyártási ciklusokat és csökkentheti a költségeket, miközben megfelel ezeknek a kritériumoknak.
A 3D nyomtatott fémet az orvosi szektorban állítják elő, többek között fogászati és ortopédiai implantátumok készítésére. Ezen implantátumok jó biokompatibilitása és kopásállósága segít garantálni a páciens kényelmét és biztonságát. A 3D fémnyomtatás növelheti az implantátumok tartósságát és élettartamát, valamint pontosan olyan implantátumokat készíthet, amelyek kielégítik a fogyasztók személyes igényeit.
A kulcsfontosságú alkatrészeket, például a motor- és alvázalkatrészeket az autógyártás területén 3D-nyomtatott fém felhasználásával állítják elő. Ezeknek az alkatrészeknek erősnek, nagyon robusztusnak és kissé könnyűnek kell lenniük. A 3D nyomtatott fém kielégíti ezeket az igényeket, és nagymértékben növeli az autó üzemanyag-fogyasztását és teljesítményét.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-3d-printing-centrifugal-pump-impeller.html