Sut y gall argraffu metel 3D gyflawni mowldiau manwl uchel-?

一, Egwyddor dechnegol: o bwll toddi micro i gywirdeb macro, rheolaeth fanwl gywir
Y prif syniad y tu ôl i argraffu metel 3D yw toddi powdr metel fesul haen gan ddefnyddio ffynonellau gwres ynni uchel. Mae hyn yn ei gwneud hi'n bosibl mynd yn syth o fodelau digidol i rannau go iawn. Er enghraifft, mae gan lif y broses ar gyfer technoleg toddi dethol laser (SLM) bedwar prif gam:
Taenu powdr: Mae mecanwaith sgrapio deugyfeiriadol yn lledaenu'r powdr metel yn gyfartal ar draws y fainc waith. Gellir rheoleiddio trwch y cotio yn fanwl iawn, rhwng 5 a 50 μm, sy'n darparu sail ar gyfer cywirdeb lefel micromedr.
Sganio â laser: Mae lens f-theta yn canolbwyntio'r pelydr ynni uchel o laser ffibr 200W i greu smotyn sy'n llai na 100 μm mewn diamedr. Mae'r powdr yn cael ei doddi ar hyd llwybr wedi'i ddiffinio ymlaen llaw ar gyflymder o 3000mm / s, ac mae lled y pwll tawdd tua dwy neu dair gwaith diamedr y fan a'r lle.
Haen wrth bentyrru haen: Ar ôl i bob haen gael ei doddi, mae'r fainc waith yn mynd i lawr yn ôl uchder un haen, ac mae'r broses doddi gosod powdr yn cael ei hailadrodd nes bod pentyrru tri dimensiwn yn solid yn cael ei gyflawni fesul haen.
Rheoli'r awyrgylch: Cadwch y siambr fowldio wedi'i llenwi â nwy anadweithiol sydd â llai na 0.1% o ocsigen. Bydd hyn yn atal metel rhag ocsideiddio ac yn cadw perfformiad y deunydd yn sefydlog.
Mae'r dull hwn o doddi haen wrth haen yn ei gwneud hi'n bosibl creu siapiau cymhleth y tu mewn i'r mowld sy'n anodd gweithio gyda nhw gan ddefnyddio dulliau traddodiadol. Er enghraifft, gall yr offer Platinwm BLT-S400 reoli maint y nodwedd lleiaf o fewn 100 μ m a'r garwder arwyneb gwreiddiol Ra o fewn 8 μm ar gyfer maint mowldio o 400 × 300 × 400mm ³ trwy sganio cydweithredol aml-laser. Mae hyn yn rhoi cefnogaeth caledwedd ar gyfer gwneud mowldiau gyda chywirdeb uchel iawn.
2, Pedwar prif ffordd o wella cywirdeb gan ddefnyddio technoleg
1. Sianel oeri hyblyg sy'n mynd o wasgaru gwres yn gyfartal i union reolaeth tymheredd
Mae'r system oeri llwydni nodweddiadol yn defnyddio tyllau syth neu dechnolegau drilio, ac mae trefniant y cylched dŵr oeri yn gyfyngedig. Gall hyn yn hawdd achosi i'r mowld gael dosbarthiad tymheredd anwastad, a all arwain at broblemau o'r fath anffurfiad cynnyrch a chrebachu. Mae technoleg argraffu 3D metel wedi torri heibio'r rhwystr hwn. Gyda dyluniad optimeiddio topoleg, gellir gwneud sianel oeri cydffurfiol sy'n ffitio siâp y ceudod llwydni yn berffaith y tu mewn i'r mowld.
Mae Technoleg Platinwm yn defnyddio dur llwydni BLT-18Ni300 ac argraffu 3D i wneud y sianel dŵr oeri yn 2-3mm mewn diamedr a bylchiad y sianel ddŵr yn 5-8mm. Mae hyn yn gadael i'r hylif oeri effeithio'n uniongyrchol ar ardaloedd tymheredd uchel. Mae data arbrofol yn nodi y gall y system oeri well leihau gwahaniaeth tymheredd arwyneb y mowld o 15-20 gradd mewn gweithdrefnau confensiynol i lai na 5 gradd, lleihau'r cylch mowldio chwistrellu 15% -30%, a gwella cynnyrch y cynnyrch o dros 10%.
2. Strwythur ysgafn: o dynnu deunydd i ffwrdd i wneud y strwythur yn well
Wrth wneud mowldiau yn yr hen -ffordd ffasiwn, mae deunyddiau diangen yn cael eu tynnu trwy brosesu mecanyddol. Mae hyn yn costio adnoddau ac yn ei gwneud yn anodd creu strwythurau mewnol cymhleth. Gan ddefnyddio dulliau optimeiddio topoleg, gall argraffu metel 3D gael gwared ar elfennau nad oes eu hangen wrth gadw'r mowld yn gryf, sy'n arwain at ddyluniad ysgafn.
Er enghraifft, ar ôl defnyddio technoleg argraffu 3D i wneud mowld ar gyfer rhan car, torrwyd y pwysau 35% a thorrwyd cost y deunyddiau 28%. Ar yr un pryd, mae dyluniad ysgafn yn gwneud y mowld yn llai trwm, yn lleihau'r amser y mae'n ei gymryd i newid y llwydni 40%, ac yn cynyddu effeithlonrwydd cynhyrchu yn fawr. Drwy lenwi'r rhannau nad ydynt yn cario llwyth â strwythurau dellt, gellir lleihau pwysau ymhellach heb golli anystwythder. Mae hon yn ffordd newydd o wneud mowldiau'n ysgafnach.
3. Integreiddio Swyddogaeth Cymhleth: O Un Strwythur i lawer o Swyddogaethau
Mae gan argraffu 3D metel nodweddion gweithgynhyrchu haenog sy'n ei gwneud hi'n bosibl cyfuno sawl strwythur swyddogaethol yn fowldiau. Er enghraifft, mewn mowldiau chwistrellu, gellir cyfuno'r mecanwaith ejector, llithrydd, cylched dŵr oeri, a rhannau eraill yn un rhan i wneud y cynulliad yn haws ac yn llai tebygol o fynd o'i le. Mewn senario llwydni meddygol, gwnaeth argraffu 3D y mowld a oedd yn arfer bod angen 12 rhan i'w roi at ei gilydd yn 2 ran yn unig. Fe wnaeth hyn dorri'r amser a gymerodd i roi'r mowld at ei gilydd o 8 awr i 1.5 awr a chadw'r goddefgarwch dimensiwn o fewn ± 0.02mm.
4. Arloesedd mewn Deunyddiau: O Alloys Cyffredinol i Ddeunyddiau Custom
Gall argraffu metel 3D weithio gydag ystod eang o ddeunyddiau, gan gynnwys dur di-staen, aloion alwminiwm, aloion titaniwm, ac aloion sy'n seiliedig ar nicel. Gall hefyd newid priodweddau deunyddiau trwy newid cyfansoddiad y powdr. Er enghraifft, yn y diwydiant awyrofod, gall mowldiau a wneir gydag Inconel 718, aloi sy'n seiliedig ar nicel, aros yn gryf a gwrthsefyll cyrydiad hyd yn oed ar dymheredd mor uchel â 650 gradd, sef yr hyn sydd ei angen ar gyfer amodau gwaith caled iawn. Yn y maes meddygol, gall rheoli mandylledd (30-70% cyfnewidiol) a maint mandwll (200-600 μ m) aloion titaniwm helpu mewnblaniadau ac esgyrn dynol i gydweithio'n well, a all wneud llawdriniaeth yn fwy llwyddiannus.
3, Technoleg ar gyfer post-prosesu: o fowldio garw i gywirdeb perffaith
Er bod cywirdeb ffurfio gwreiddiol argraffu metel 3D ar y lefel micromedr, mae angen ychwanegu technoleg ôl-brosesu o hyd i fodloni safonau llym ar gyfer ansawdd wyneb llwydni, cywirdeb dimensiwn, a phethau eraill.
Mae triniaeth wres yn weithdrefn sy'n cael gwared ar straen gweddilliol ac yn gwella microstrwythur deunyddiau. Rhai enghreifftiau yw anelio hydoddiant a thriniaeth oedran. Er enghraifft, gall caledwch dur offer H13 fynd o 38HRC i 52HRC yn dilyn triniaeth ateb ar 1050 gradd a thriniaeth heneiddio ar 620 gradd. Mae ei wrthwynebiad gwisgo hefyd yn gwella'n fawr.
Triniaeth arwyneb: I wneud yr wyneb yn well, defnyddir sgwrio â thywod, sgleinio, electroplatio a dulliau eraill. Trwy sgleinio mecanyddol, gostyngwyd garwedd wyneb achos llwydni manwl gywir o Ra8 μ m i Ra0.4 μ m. Roedd hyn yn bodloni'r safonau mowldio chwistrellu ar gyfer cynhyrchion gradd optegol.
Peiriannu manwl: melino CNC neu beiriannu EDM o eitemau pwysig gyda goddefiannau maint llym. Er enghraifft, gwneir mowld cysylltydd penodol gan ddefnyddio argraffu 3D a gweithgynhyrchu cyfansawdd CNC, a chedwir y cliriad paru o fewn 0.005mm, sef y lefel uchaf yn y byd.