Ali je hitrost recikliranja materialov za tiskanje kovine visoka?

一, Tehnično načelo: glavna ideja izbire materialov in nadzorom vmesnika.
Glavni cilj Multi - kovinskega 3D tiskanja je, da dobite dve ali več kovin, ki se lahko metalurško zlijejo. Obstajata dva glavna načina za to: taljenje v prahu (SLM/L - PBF) in usmerjeno nanašanje energije (ded). Uporaba tehnologije SLM kot primera je treba rešiti tri temeljne tehnološke težave, da se omogoči več - kovinskega tiskanja:
Nadzor združljivosti materiala
Izberite kovinsko kombinacijo, ki ima razliko v koeficientu toplotne ekspanzije manj kot 10%, in razlike v tališču manj kot 200 stopinj. NASA uporablja kombinacijo GrCop - 42 bakrene zlitine (tališče 1083 stopinj) in HR - 1 zlitine na osnovi niklja (talilna točka 1390 stopinj). To storijo z nadzorom laserske gostote energije (120-150 J/mm ³) in hitrosti skeniranja (800-1200 mm/s), da ustvarite 0,3 mm prehodni sloj, ki oba materiala veže skupaj. Natezna trdnost na vmesniku je 420 MPa, kar je 60% večje od moči tipičnih metod trga.
Obnova sistema za širjenje praška
Običajni singel - proces širjenja materiala v prahu je neprimeren za zahteve več - izmenično nanašanje. Elektrostatična adsorpcijska adsorpcijska adsorpcijska naprava Fraunhofer IGCV lahko selektivno adsorbira različne kovinske praške, tako da na gradbeno ploščad dostavi elektrostatično polje -5000V. Sistem zelo natančno širi CW106C v prahu zlitine (notranja plast) in 1.2709 jeklenega prahu (zunanja plast), medtem ko izdeluje komoro bakrene jeklene jakne. Prav tako si povrne 98% prahu, kar je trikrat učinkovitejše od tipičnega mehanskega širjenja prahu.
Nadzor parametrov procesa v realnem času
Pri tiskanju z več kovinami je treba za vsako materialno regijo spremeniti lasersko moč, način skeniranja in druge nastavitve v realnem času. Tehnologija 3E kovinskih nalaganja Meltio uporablja pametne senzorje, da v realnem času spremlja temperaturo staljenega bazena (z napako ± 5 stopinj). Prav tako se samodejno ujema s parametri nanašanja titanove zlitine (laserska moč 400W) in aluminijeve zlitine (laserska moč 250 W). Pri izdelavi oklepajev za letalske motorje ta tehnologija otežuje območje zlitine iz titanijeve zlitine 38% težje in območje aluminijeve zlitine 18% dlje, kar je 25% boljše od tiskarske zmogljivosti posameznih materialov.
2, pogosta uporaba: prehod iz laboratorija v tovarniško prakso
1. Aerospace: Izvedba zgorevalne komore lažje in boljše pri upravljanju toplote
Zgoreva komora raketnega motorja mora biti sposobna obdelati izpiranje plina s 3000 stopinj in tekoče hlajenje s kisikom pri - 180 stopinj. Če želite povezati oblogo bakrene zlitine in niklja - zlitinske lupine v tradicionalni proizvodnji, jih je treba skupaj z eksplozivi variti. Ta postopek lahko traja do šest mesecev. Po uporabi Multi - kovinske tehnologije 3D tiskanja je nemška bimetalna komora za zgorevanje v nemški skupini Safran, narejena s tehniko SLM, zmanjšala čas izdelave na polovico in jo postavila za 40% lažji. Glavna inovacija je uporaba funkcionalno razvrščenega materiala. Med bakreno zlitino (GRCOP-84) in jeklom (316L) obstaja 0,5 mm debela prehodna plast Nicraly. Ta plast nemoteno spremeni koeficient toplotne ekspanzije s 16,5 × 10 ⁻⁶/ stopinj v 12,8 × 10 ⁻⁶/ stopinj, ki se na vmesniku znebijo koncentracije napetosti.
2. Energetska oprema: konformni hladilni kanali revolucija v proizvodnji
Pri izdelavi injekcijskih kalupov so tradicionalni kanali hladilne vode večinoma ravno zaradi omejitev obdelave. Zaradi tega so temperaturna polja v kalupu neenakomerna (z odstopanjem do 30 stopinj), kar znižuje kakovost oblikovanih izdelkov. Aerosintova bimetalna tehnika SLM natisne hladilne kanale bakrene zlitine (cucr1ZR) znotraj vložkov plesni, zaradi česar je hlajenje trikrat učinkovitejše. Ta metoda skrajša čas hlajenja za izdelavo kalupov za avtomobilske odbijače s 45 sekund na 18 sekund, zmanjša porabo energije za enotno proizvodnjo - za 60%, kalup pa traja več kot 2 milijona krat dlje.
3. Biomedicinsko: Prilagajanje uspešnosti prilagojenih vsadkov
Za tradicionalne protetične spoje iz titanijeve zlitine trajajo 6 do 12 mesecev, da se v celoti integrirajo s kostjo. Raziskovalci na severozahodni politehnični univerzi so pripravili nov način na bimetalne vsadke 3D tiskane titanijeve tantalum. To storijo tako, da na površino titanove zlitine (TI6AL4V) postavijo porozne strukture Tantalum (TA) (65% poroznost, velikost pore 500 μm). Zaradi tega je vez med vsadki in kostnim tkivom trikrat močnejša. Klinični dokazi kažejo, da ima vsadek v kolčnem sklepu te tehnologije stopnjo integracije kosti 92% tri mesece po operaciji. To je 50% krajše od časa okrevanja za tipične vsadke iz titanijeve zlitine.