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金属3d打印的应用范围详解

2019-09-07
提到3D打印,很多第一印象是塑料或树脂印刷,但事实上,金属也可以打印在3D!早在2015年,就有报道称西班牙患者植入了世界上最复杂的三维印刷金属胸骨。由此可见,金属立体印刷在医学领域很早就发挥了重要作用。
或者金属3D印刷是要烧结的粉末层,层间结合当然不好,有缺陷,机械性能不超过传统的成型方式。如果你这么想,你就出局了!事实上,金属 3D 打印层和层与熔池结合,纵向性能不差,甚至可以超过横向。随着科技的发展,金属三维打印的性能已经超过了铸造和锻造。下面,我们深入了解从金属3D打印的五个应用领域!
一.模具制造
三维打印用保形冷却金属模具已经出现多年。从最初充满疑虑到后来的逐步尝试,现在3D打印金属模具已经得到越来越多客户的认可。2019年5月21日,在广州举行的2019年国际橡胶塑料展览会上,一些3D印刷公司展示了它们在模具中的应用。通过对透明件模具的内部显示,可以清楚地看出,用3d打印机制作的模具可以具有复杂的保形冷却流道。在注塑生产过程中,模具冷却均匀、快速,提高了生产效率,延长了模具的使用寿命。

保形冷却金属模具可以形成更均匀的塑料制品制品,导致制品中的零缺陷,并且避免由不均匀的冷却速率引起的收缩标记。另外,在新注塑产品的开发中,新产品的开发可以通过较少的迭代来完成。当效率、成本和性能都超越了传统的模具,我们为什么不选择3D打印?
二.五金配件
传统工业的测量数据存在误差,但现在可以通过三维扫描得到三维数字模型,对现有的硬件产品三维数字模型进行修改和设计,得到新的产品数字模型,进而得到修改后的硬件模型。产品经三维打印,精度提高。一步一步地。
此外,3D打印的金属五金产品可以投入实际使用,从而降低因设计误差而重复打开模具的成本,保证生成的模型具有很高的细节,便于用户对设计进行正确的验证。
三.汽车零件
在之前的文章中,我们了解到,豪华汽车制造商布加迪通过激光熔制金属粉末床三维打印技术,成功制造出世界上第一个新的8活塞整体式制动钳。2019年初的性能测试进一步揭示了这一创新的产业化前景。3D打印运动钳中的钛将用于量产汽车。至此,Bugatti开发了3D打印功能部件-制动钳、扰流板支架、电机支架和前轴差速器。令人兴奋的是,布加迪采用选择性激光熔化SLM金属3D打印技术批量生产电机支架,这些支架已经安装在新的奇龙系列汽车上。
布加迪的3D打印扰流板支架
仿生机械优化的Bugatti前轴差速器
一种用于Bugatti批量化生产的电机支架
金属三维打印技术作为一种新的快速制造技术,其最大的优点是支持制造商在不开发制造工具和制造设备的情况下生产多个零件。而且,金属三维打印具有柔性高、适用于复杂形状和结构、适用于复合材料、工艺简单等特点,正好克服了传统汽车零部件生产工艺的局限性。
四.航空航天
作为第三次工业革命制造领域的典型代表技术,3D 打印的发展引起了社会各界的广泛关注。金属3d打印技术被业内专家视为3d打印领域中难度大、标准高的发展分支。它在工业生产中起着重要的作用。当今,世界各地的工业制造企业都在大力发展金属材料,提高制造技术,尤其是航天制造企业,同时也毫不犹豫地投入大量的财力、物力,加大研发力度,确保自己的技术领先地位。
首先,金属3D打印可以缩短新型航天设备的开发周期。金属三维印刷技术极大地缩短了高性能金属部件的制造工艺,特别是高性能大结件的制造工艺。无需开发零件制造过程中使用的模具,将大大缩短产品开发和制造周期。
其次,大多数航空航天制造领域都使用昂贵的战略材料,例如,诸如钛合金、镍基高温合金等的硬处理金属材料。传统的制造方法对材料的利用率很低,一般不超过10%,甚至只有2%-5%。金属三维印刷技术作为一种近净成型技术,只需少量后续加工即可投入使用,材料利用率高达60%,有时超过90%。这不仅提高了材料利用率,节约了昂贵的战略物资,降低了制造成本,而且符合国家提出的可持续发展战略。
对于航空航天武器和设备来说,减肥是它永恒的主题。它不仅可以增加飞行设备在飞行中的灵活性,而且可以增加载荷,节省燃料,降低飞行成本。然而,传统的制造方法使零件的重量损失达到了极致,进一步发挥力的作用是不现实的。三维技术的应用可以优化复杂零件的结构。在保证性能的前提下,通过改造将复杂的结构重新设计成简单的结构,以减轻重量。通过优化零件结构,使零件的应力分布最合理,减少了疲劳裂纹带来的危险,延长了使用寿命。此外,还可以通过合理复杂的内流道结构来实现温度控制,优化材料的设计和使用,或者通过复合材料来实现零件在不同零件上的任意自由成形,达到使用标准。
金属三维印刷技术不仅在生产和制造中使用,而且它在金属高性能零件修复中的应用价值不少于其制造本身。就目前的情况来看,金属三维打印技术在修复和成形方面的潜力甚至高于其制造业本身。事实上,3D 打印部件更容易固定和更好的匹配。修复过程可以看作是制造过程的延续,可以实现修复区域与基材的最佳匹配。这使得零件制造过程的良性循环,低成本的制造,低成本的修理=高的经济效益。
以高性能整体涡轮叶盘为例,当叶盘上的一个叶片损坏时,整个涡轮叶盘将报废,直接经济损失值在100万以上。与上一次相比,这种损失可能是不可恢复和痛苦的。但是,基于三维打印的逐层特点,我们只需要将损坏的叶片作为一种特殊的基材来处理。激光立体成形在损伤部位可以恢复零件的形状,且性能满足使用要求,甚至高于基材的性能。由于3D打印过程中的可控性,其修复的负面影响受到限制。
五.私人订制
随着人类生活水平的提高,越来越多的人热衷于私人定制。近日,法国著名品牌Grismont Paris结合奢华科技、先进设计和金属3D打印技术,推出限量版、量身定制的高尔夫球杆系列。从图片上可以看出,俱乐部的最终设计是非常精致和华丽的,是一套集运动器材。毫无疑问,Grismont 3D打印定制棒头价格昂贵,平均价格在1500英镑左右。它还必须根据客户的要求和表面工艺进行区分,如镀金杆头的价格高达4000英镑。但是对于那些喜欢高尔夫的人来说,钱绝对是值得的。
各种案例充分表明,金属三维打印已被广泛接受和广泛应用。银梦圆近日根据大势所趋调整了金属印花的价格,让客户以最合理的成本获得最满意的产品。欢迎有需要的客户咨询!


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