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。金属3D打印已渐渐成为主流技术。广东金属3D打印模具零部件
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金属3D打印已经成为3D打印行业中发展速度较快的部分,因此也带动了金属3D打印机的迅猛发展,消费者的选择越来越多,厂商之间的竞争日益激烈。而在未来,预计金属3D打印机将呈现以下发展趋势:1、金属3D打印机的大尺寸、高速化、自动化趋势。众多厂家推出了更大打印尺寸、更多激光器、更快打印速度的设备,以满足市场的主流需求。2、金属3D打印机的精细化趋势。与大尺寸设备相比,精细化设备的打印尺寸小,激光光斑小,使用的金属粉末粒径小(<5μm),粒径分布窄,主要面向要求高表面质量和高尺寸精度的小零件的客户。3、复合3D打印服务兴起,如果解决好定位与效率问题,多轴机床与金属3D打印结合的复合打印,在尺寸精度、表面精度及减少后工序方面具有明显优势。4、金属3D打印服务的多样化趋势,基于间接打印的方式,不但能提供多种材料复合打印,还在精度和去支撑等打印痛点上有了提升和改善,当然,解决老问题的同时,不可避免地带来了新的问题,如收缩率不易控制及烧结过程不易监控等。
尽管该技术的应用日益较广,但是距离成为全球金属加工的主流技术,仍然需要不断研究和突破。 在医药、航空航天、汽车等众多行业中,增材制造技术为各种组件的生产打开了全新的视野。更令人惊喜的是,数字化技术简单地抹去了物理空间的边界,现在无论 3D 打印机与计算机相隔有多远,人们只需将计算机模型发送到 3D 打印机即可进行生产,并且在组件生产过程中完全不需要进一步的人工干预。例如,当今在太空飞行期间,能实现在飞船上直接打印必要的备件。金属3D打印使汽车结构轻量化。
激光选区熔融方式的金属3D打印成型,理论上来说,高功率激光器能瞬间产生足够高的温度融化高熔点金属,但是在打印过程中,受到诸多其他因素影响,会严重影响材料成型,比如以常规民用领域较多的钢来说,钢的SLM成形研究很多经过长期实践得出,钢中Co2含量决定激光成形性能的一个关键因素。通常,过高的Co2含量将对激光成形性产生不利,随Co2含量升高,熔体表面Co2元素层的厚度亦会增加。这与氧化层的不利影响类似,也会降低润湿性,导致熔体铺展性降低,并引起球化效应。此外,在晶界上形成的复杂碳化物会增大钢材料激光成形件的脆性。因此,通常对钢材料SLM成形,需提高激光能量密度及SLM成形温度,可促进碳化物的溶解,也可使合金元素均匀化。所以金属3D打印的发展除了受到应用端成本影响外,适合于3D打印成型的新材料的开发也是一个非常重要的课题。金属3D打印技术蓄势待发。温州轻量化3D打印工艺
金属3D打印技术的口腔中的应用。广东金属3D打印模具零部件
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。广东金属3D打印模具零部件
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