Ve srovnání s velkými daty, VR a umělou inteligencí, 3D tisk dnes není zrovna nová technologie.Tato technologie má historii více než třicet let.

Takže, kolik výhod je v kovovém 3D tisku?Jaké jsou rozdíly mezi různými kovovými 3D tiskovými technologiemi v oblasti tiskových materiálů a metalurgie?V tomto čísle, 3D Science Valley a Gu jste přišli zažít metalurgii a zpracování vědy o kovovém D tisku.

Vytištěné kovy

Původ a další kroky

Jednou z prvních 3D tiskových technologií souvisejících s výrobou kovových aditiv byla SLS-selection& 35; 116;účinná technologie slintání laser ů, která byla v té době použita ke slinění prášku z plastů.A v devadesátých letech si Manriquez-Frayre a Bourell uvědomili použití tiskových kovových výrobků pomocí technologie SLS.

Dnes, když zmiňujeme kovový 3D tisk, obvykle odkazujeme na SLM-selektivní laserovou technologii tání, a SLS technologie se používá více ke slintání jiných materiálů než kovů.

Technologie SLM je tak fascinující, že ignorujeme další technologii 3D tisku DED-direct energie depozice technologie, která používá elektronový paprsek, plazma nebo laser k roztavení kovového drátu/prášku a svařování kovového výrobku k zavření vyrobeného v čistém tvaru.

V osmdesátých letech aplikovala selektivní technologie slintání laserem (SLS) Dr. Carl Deckard z Texaské univerzity v Austinu a Dr. Joe Bearman, vysokoškolský konzultant.3D Systems získal tuto technologii od DTM prostřednictvím akvizic, ale poté, co patent vypršel v 2014, nově vznikající 3D tiskárny výrobců, jejichž cílem je učinit SLS, drahý průmyslový tisk, mimo oltář.

Založení patentu SLM selection& 35;116;ive laser melting pochází od Laser Technology Research Institute ve vlastnictví Fraunhofer Institute v Německu a uplynutím tohoto patentu je prosinec 2016.EOS spustil první komerční zařízení SLM v 1995 a získal právo používat patent na technologii SLS tím, že získal povolení patentu 3D Systems.Jiná společnost, Arcam, získala právo používat technologii EBM prostřednictvím Aderssona & Larsson& 38;39;s patentem v 2000 a spustil první komerční EBM tiskové zařízení v 2002.

S úplným vypršením patentů na originální 3D tisková zařízení, stejně jako s řízením procesu zpracování kovů, vývojem práškové technologie, a s akvizicí Arcam a Concept laser GE, kovový 3D tisk také zahájil zralé období.Podle Grega Morrise, vedoucího aditivní výroby GE& 38;39;GE zvýší rychlost 3D tisku za dva až tři roky a doufají, že v budoucnu dosáhnou stokrát vyšší rychlosti.Díky zlepšení technologie zpracování zařízení, spolupráci materiálů a racionalizaci cen bude mít kovový 3D tisk v oblasti industrializace jistě širší cestu.Pro procesorové a aplikační strany, pro splnění takové technologické vlny, pochopení metalurgického zpracování kovového 3D tisku se stal požadovaným kurzem.

Vskutku, v procesu zpracování kovů, mnoho jemné věci se stávají.Take SLM selection& 35; 116;ive laser melting technology jako příklad.Během procesu laserového tání prášku vytváří každý laserový bod miniaturní roztavenou nádrž, od tavení prášku a ž po chlazení do pevné struktury, velikosti místa a tepla, které přináší výkon Velikost tohoto bodu určuje velikost tohoto miniaturního roztaveného bazénu, který ovlivňuje mikrokrystalickou strukturu části.Navíc, aby se prášek rozpustil, musí být na materiál převedena dostatečná laserová energie, aby se roztavil prášek v oblasti středu, čímž se vytvoří zcela hustá část, ale zároveň vedení tepla přesahuje obvod laserového místa a ovlivňuje okolní prášek.Objeví se poloroztavený prášek, což vede k pórům.

Z oblasti zařízení, aby bylo dosaženo laserové polohy a zaměření, podle průzkumu trhu ve 3D Science Valley, většina laserových systémů používá galvanometr skenující galvanometry.Nejnovější technologií je dynamický zaměřovací systém, který prochází laserovým paprskem proti galvě galvanometru.Umístěte ve středu menší čočku, aby se nastavila ohnisková délka optického systému.

Pro stranu aplikace je kromě tuhých podmínek, jako je konfigurace zařízení, metalurgická výkonnost také spojena s mnoha podmínkami v procesu 3D tisku kovů.Stanovení zpracovatelských parametrů, kvalita prášku a podmínky částic, kontrola inertní atmosféry během zpracování, strategie laserového skenování, velikost laserového místa a kontakt s práškem, roztaveným bazénem a chladícím zařízením atd. to vše přináší různé metalurgické výsledky.

Obecně řečeno, čím rychlejší zpracování, tím vyšší povrchová drsnost, která jsou dvě související proměnné jeden za druhým.Kromě toho, zbytkový stres je společným tématem DD a SLM zpracování technologie, a zbytkový stres bude mít vliv na post-zpracování a mechanické výkonnostní parametry.Nicméně podle průzkumu trhu 3D Science Valley, založený na schopnosti kontrolovat metalurgii, zbytkový stres může být také použit k podpoře rekrystalizace a vytvoření jemné rovnoměrné krystalické struktury.

V posledních pěti letech bylo dosaženo velkého pokroku v pochopení mikrostruktury procesu tisku kovů a procesních vlastností nových slitin.Zároveň je pozorována i různorodost mikrostruktury.V tomto ohledu se používají charakterizační práce (sloupec, vysoká orientace, pórovitost atd.) k získání dalšího pochopení zpracování metalurgie, která nejen zlepšuje schopnost řízení procesu při třídění kovových 3D tisků, ale také jsou předkládány nové požadavky na přípravu materiálu a následné zpracování.