提到3D打印,很多第一印象是塑料或樹脂印刷,但事實上,金屬也可以打印在3D!早在2015年,就有報道稱西班牙患者植入了世界上最復雜的三維印刷金屬胸骨。由此可見,金屬立體印刷在醫(yī)學領域很早就發(fā)揮了重要作用。
或者金屬3D印刷是要燒結的粉末層,層間結合當然不好,有缺陷,機械性能不超過傳統(tǒng)的成型方式。如果你這么想,你就出局了!事實上,金屬 3D 打印層和層與熔池結合,縱向性能不差,甚至可以超過橫向。隨著科技的發(fā)展,金屬三維打印的性能已經超過了鑄造和鍛造。下面,我們深入了解從金屬3D打印的五個應用領域!
一.模具制造
三維打印用保形冷卻金屬模具已經出現多年。從最初充滿疑慮到后來的逐步嘗試,現在3D打印金屬模具已經得到越來越多客戶的認可。2019年5月21日,在廣州舉行的2019年國際橡膠塑料展覽會上,一些3D印刷公司展示了它們在模具中的應用。通過對透明件模具的內部顯示,可以清楚地看出,用3d打印機制作的模具可以具有復雜的保形冷卻流道。在注塑生產過程中,模具冷卻均勻、快速,提高了生產效率,延長了模具的使用壽命。
保形冷卻金屬模具可以形成更均勻的塑料制品制品,導致制品中的零缺陷,并且避免由不均勻的冷卻速率引起的收縮標記。另外,在新注塑產品的開發(fā)中,新產品的開發(fā)可以通過較少的迭代來完成。當效率、成本和性能都超越了傳統(tǒng)的模具,我們?yōu)槭裁床贿x擇3D打印?
二.五金配件
傳統(tǒng)工業(yè)的測量數據存在誤差,但現在可以通過三維掃描得到三維數字模型,對現有的硬件產品三維數字模型進行修改和設計,得到新的產品數字模型,進而得到修改后的硬件模型。產品經三維打印,精度提高。一步一步地。
此外,3D打印的金屬五金產品可以投入實際使用,從而降低因設計誤差而重復打開模具的成本,保證生成的模型具有很高的細節(jié),便于用戶對設計進行正確的驗證。
三.汽車零件
在之前的文章中,我們了解到,豪華汽車制造商布加迪通過激光熔制金屬粉末床三維打印技術,成功制造出世界上第一個新的8活塞整體式制動鉗。2019年初的性能測試進一步揭示了這一創(chuàng)新的產業(yè)化前景。3D打印運動鉗中的鈦將用于量產汽車。至此,Bugatti開發(fā)了3D打印功能部件-制動鉗、擾流板支架、電機支架和前軸差速器。令人興奮的是,布加迪采用選擇性激光熔化SLM金屬3D打印技術批量生產電機支架,這些支架已經安裝在新的奇龍系列汽車上。
布加迪的3D打印擾流板支架
仿生機械優(yōu)化的Bugatti前軸差速器
一種用于Bugatti批量化生產的電機支架
金屬三維打印技術作為一種新的快速制造技術,其最大的優(yōu)點是支持制造商在不開發(fā)制造工具和制造設備的情況下生產多個零件。而且,金屬三維打印具有柔性高、適用于復雜形狀和結構、適用于復合材料、工藝簡單等特點,正好克服了傳統(tǒng)汽車零部件生產工藝的局限性。
四.航空航天
作為第三次工業(yè)革命制造領域的典型代表技術,3D 打印的發(fā)展引起了社會各界的廣泛關注。
金屬3d打印技術被業(yè)內專家視為3d打印領域中難度大、標準高的發(fā)展分支。它在工業(yè)生產中起著重要的作用。當今,世界各地的工業(yè)制造企業(yè)都在大力發(fā)展金屬材料,提高制造技術,尤其是航天制造企業(yè),同時也毫不猶豫地投入大量的財力、物力,加大研發(fā)力度,確保自己的技術領先地位。
首先,金屬3D打印可以縮短新型航天設備的開發(fā)周期。金屬三維印刷技術極大地縮短了高性能金屬部件的制造工藝,特別是高性能大結件的制造工藝。無需開發(fā)零件制造過程中使用的模具,將大大縮短產品開發(fā)和制造周期。
其次,大多數航空航天制造領域都使用昂貴的戰(zhàn)略材料,例如,諸如鈦合金、鎳基高溫合金等的硬處理金屬材料。傳統(tǒng)的制造方法對材料的利用率很低,一般不超過10%,甚至只有2%-5%。金屬三維印刷技術作為一種近凈成型技術,只需少量后續(xù)加工即可投入使用,材料利用率高達60%,有時超過90%。這不僅提高了材料利用率,節(jié)約了昂貴的戰(zhàn)略物資,降低了制造成本,而且符合國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
對于航空航天武器和設備來說,減肥是它永恒的主題。它不僅可以增加飛行設備在飛行中的靈活性,而且可以增加載荷,節(jié)省燃料,降低飛行成本。然而,傳統(tǒng)的制造方法使零件的重量損失達到了極致,進一步發(fā)揮力的作用是不現實的。三維技術的應用可以優(yōu)化復雜零件的結構。在保證性能的前提下,通過改造將復雜的結構重新設計成簡單的結構,以減輕重量。通過優(yōu)化零件結構,使零件的應力分布最合理,減少了疲勞裂紋帶來的危險,延長了使用壽命。此外,還可以通過合理復雜的內流道結構來實現溫度控制,優(yōu)化材料的設計和使用,或者通過復合材料來實現零件在不同零件上的任意自由成形,達到使用標準。
金屬三維印刷技術不僅在生產和制造中使用,而且它在金屬高性能零件修復中的應用價值不少于其制造本身。就目前的情況來看,金屬三維打印技術在修復和成形方面的潛力甚至高于其制造業(yè)本身。事實上,3D 打印部件更容易固定和更好的匹配。修復過程可以看作是制造過程的延續(xù),可以實現修復區(qū)域與基材的最佳匹配。這使得零件制造過程的良性循環(huán),低成本的制造,低成本的修理=高的經濟效益。
以高性能整體渦輪葉盤為例,當葉盤上的一個葉片損壞時,整個渦輪葉盤將報廢,直接經濟損失值在100萬以上。與上一次相比,這種損失可能是不可恢復和痛苦的。但是,基于三維打印的逐層特點,我們只需要將損壞的葉片作為一種特殊的基材來處理。激光立體成形在損傷部位可以恢復零件的形狀,且性能滿足使用要求,甚至高于基材的性能。由于3D打印過程中的可控性,其修復的負面影響受到限制。
五.私人訂制
隨著人類生活水平的提高,越來越多的人熱衷于私人定制。近日,法國著名品牌Grismont Paris結合奢華科技、先進設計和金屬3D打印技術,推出限量版、量身定制的高爾夫球桿系列。從圖片上可以看出,俱樂部的最終設計是非常精致和華麗的,是一套集運動器材。毫無疑問,Grismont 3D打印定制棒頭價格昂貴,平均價格在1500英鎊左右。它還必須根據客戶的要求和表面工藝進行區(qū)分,如鍍金桿頭的價格高達4000英鎊。但是對于那些喜歡高爾夫的人來說,錢絕對是值得的。
各種案例充分表明,金屬三維打印已被廣泛接受和廣泛應用。銀夢圓近日根據大勢所趨調整了金屬印花的價格,讓客戶以最合理的成本獲得最滿意的產品。歡迎有需要的客戶咨詢!