Sut y gellir defnyddio technoleg argraffu metel i gynhyrchu nozzles hylif manwl?

一, y problemau gyda gwneud nozzles nodweddiadol a'r posibiliadau newydd y mae argraffu metel yn eu hagor
1. Y problemau gyda chrefftwaith traddodiadol
Mae gan nozzles hylif manwl strwythur craidd sy'n ymgorffori sianeli llif lefel micromedr -, araeau ffroenell, ac aml - cydrannau swyddogaethol haen. Er mwyn eu gwneud, rhaid cwrdd â'r safonau llym canlynol:
Precision uchel: Dylai'r agoriad ffroenell fod rhwng 10 a 50 micron, a dylai Ra garwedd arwyneb y sianel llif fod yn llai na 0.8 μm.
Mae'r strwythur yn gymhleth gan fod angen iddo gael porthladdoedd cyflenwi hylif, tyllau ffug, a rhanbarthau lle gellir ffurfio porthladdoedd pigiad. Mae angen llawer o wahanol brosesau ar beiriannu CNC traddodiadol, sy'n ei gwneud yn ddrud ac yn rhoi cyfraddau cynnyrch isel.
Priodweddau materol: Mae angen deunyddiau sy'n gwrthsefyll cyrydiad, sydd â dargludedd thermol da, neu sy'n biocompatible (dur gwrthstaen o'r fath, aloion titaniwm, neu aloion nicel - wedi'u seilio ar) oherwydd gall castio neu weldio traddodiadol achosi problemau yn rhwydd.
Er enghraifft, mae gwneud jet hylif yn pennau'r hen ffordd ffasiynol - yn cynnwys gwneud haenau llwybr hylif gyda ffotolithograffeg ac yna pentyrru porthladdoedd jet i wneud rhannau. Ond gallai llif anwastad ymwrthedd ysgafn ar ffin y porthladd cyflenwi hylif wneud yr wyneb yn ddigon gwastad, sydd yn ei dro yn effeithio ar gysondeb uchder y ffroenell ac yn gwneud i'r jet weithio'n gystal.
2. Prif fuddion argraffu 3D metel
Mae technoleg argraffu metel yn adeiladu tri gwrthrych dimensiwn - yn uniongyrchol trwy doddi neu chwistrellu deunyddiau metel ar ben ei gilydd, sy'n mynd y tu hwnt i derfynau corfforol y dulliau presennol.
Rhyddid i Ddylunio: Gall wneud unrhyw sianel llif gymhleth, deunydd graddiant, neu ddyluniad integredig, fel cyfuno'r porthladd cyflenwi hylif, twll ffug, a phorthladd chwistrellu yn un.
Gall technoleg LPBF sicrhau cywirdeb dimensiwn o ± 0.05mm. Pan fydd wedi'i baru â phrosesau prosesu post - fel sgleinio cemegol a malu micro, gall hefyd gyflawni garwedd arwyneb o RA yn llai na neu'n hafal i 0.4 μ m.
Cyfradd y Defnyddio Deunyddiau: Mae argraffu 3D metel inkjet yn defnyddio ar - Galw yn chwistrellu, sy'n golygu ei fod yn defnyddio mwy na 90% o'r deunydd, sy'n llawer mwy na'r 50% i 70% y mae gwelyau nodweddiadol yn toddi gwelyau powdr yn ei ddefnyddio.
Iteration cyflym: Mae'r dyluniad - i - cylch gweithgynhyrchu sampl yn cael ei dorri i lawr i ddim ond ychydig ddyddiau, sy'n ei gwneud hi'n bosibl gwneud sypiau bach ac addasu cynhyrchion ar gyfer pob cwsmer.
2, Defnyddiau pwysig o dechnoleg argraffu metel wrth wneud nozzles
1. Ffroenell ar gyfer sglodyn microfluidig
Mae angen i sglodion microfluidig ​​gael sianeli llif, falfiau a siambrau adweithio sydd ddim ond ychydig o ficrometrau o led. Mae dulliau lithograffeg meddal traddodiadol yn ei gwneud hi'n anodd gwneud rhannau metel gyda manwl gywirdeb uchel iawn. Gall techneg LPBF metel argraffu swbstradau dur gwrthstaen neu aloi titaniwm, defnyddio ysgythriad cemegol i wneud microchannels, ac yna defnyddio inkjetArgraffu Metel 3DI ychwanegu haenau swyddogaethol fel haenau hydroffobig. Mae hyn yn gwneud y deunyddiau'n gwrthsefyll cyrydiad ac yn ddiogel ar gyfer pethau byw. Er enghraifft, cynhyrchodd cwmni ffroenell sglodion diagnostig meddygol sy'n defnyddio LPBF i argraffu sylfaen dur gwrthstaen 316L. Yna, mae'n chwistrellu nanoronynnau aur ar y gwaelod i wneud electrod dargludol, sy'n ei gwneud deirgwaith yn fwy sensitif na dulliau hŷn.
2. Pennau argraffu inkjet ar gyfer busnesau
Mae integreiddio miloedd o ficromedr - nozzles o faint yn uchel - manwl gywiro pennau argraffu inkjet yn ddrud ac mae ganddo gynnyrch isel wrth ei wneud gan ddefnyddio dulliau safonol fel ysgythriad a bondio polysilicon. Gall technoleg argraffu 3D metel inkjet wneud y canlynol:
Multi - Integreiddio deunydd: chwistrellu dur gwrthstaen (ar gyfer cefnogaeth strwythurol) a serameg piezoelectric (ar gyfer cydrannau gyrru) ar yr un pryd i wneud ffroenell deunydd swyddogaethol graddiant;
Gwella'r arae ffroenell: Trwy optimeiddio'r strwythur, mae sianeli llif anghymesur yn cael eu gwneud i ddefnyn inc is yn tasgu a chodi datrysiad argraffu i 2400dpi.
Addasiad Cyflym: Er mwyn cyflymu'r cylch datblygu, newidiwch yr agorfa ffroenell ac ongl y sianel yn seiliedig ar briodweddau'r inc, fel gludedd a thensiwn arwyneb.
3. Ffroenell ar gyfer argraffu 3D
Metal 3D printing nozzles have to be able to handle high temperatures (>2000 °C) and high pressures (>100mpa). Gall technegau traddodiadol o'u rhoi at ei gilydd, fel preswylio neu weldio trawst electron, achosi craciau straen thermol yn hawdd. Gall technoleg DED, fel cladin laser bwydo powdr cyfechelog, wneud y canlynol:
Mowldio integredig: Rhowch nicel nicel - noffilau aloi wedi'u seilio'n uniongyrchol ar y swbstrad i ddileu problemau weldio;
Dyluniad graddiant swyddogaethol: Mae'r allbwn ffroenell wedi'i adeiladu o aloi copr gyda dargludedd thermol cryf, ac mae'r sianel llif fewnol yn cynnwys aloi titaniwm â chryfder uchel. Mae hyn yn cydbwyso rheolaeth thermol a chryfder strwythurol.
Atgyweirio ac ail -weithgynhyrchu: Mae nozzles wedi'u gwisgo yn cael eu trin gan ddefnyddio cladin laser lleol, sy'n gwneud iddynt bara fwy na thair gwaith cyhyd.
3, problemau ac atebion mewn technoleg
1. Rheoli ar yr arwynebedd
Mae garwedd wyneb gwrthrychau printiedig metel fel arfer yn fwy na neu'n hafal i 6.3 μm, y mae angen ei wella trwy brosesu post -:
Gall sgleinio cemegol, sy'n defnyddio golchi asid i gael gwared ar lympiau ar yr wyneb, ostwng RA i lai na 3.2 μm. Mae cladin micro laser, ar y llaw arall, yn cynhyrchu haen ocsid drwchus ar yr wyneb wrth ei gwneud yn llai garw.
Gweithgynhyrchu Hybrid: Defnyddio argraffu 3D a pheiriannu manwl CNC i gael RA arwyneb critigol o lai na 0.8 μm . 2. Dod o hyd i ddiffygion y tu mewn
Mae yna broblemau gyda'r broses toddi gwely powdr, pores a chraciau o'r fath, felly mae angen ei brofi heb ei ddinistrio i sicrhau ei fod yn gweithio.
Sgan CT diwydiannol: Dewch o hyd i unrhyw dyllau mewnol i sicrhau bod y dwysedd o leiaf 99.5%;
Prawf am flinder: Er mwyn sicrhau bod bywyd y gwasanaeth yn cyflawni'r fanyleb, gwnewch 10 cylch o lwytho yn ôl safon ASTM E466.
2. Cydnawsedd â mwy nag un deunydd
Mae angen i argraffu 3D metel inkjet ddelio â'r ffaith bod gan wahanol fetelau bwyntiau toddi amrywiol a phroblemau gyda bondio ar y rhyngwyneb:
Ink Nanoparticle: Gwnewch inc gydag aloi pwynt toddi isel, fel aloi bi - gyda phwynt toddi o tua 60 gradd, i'w argraffu ar dymheredd isel.
Gall cofio laser neu weldio ultrasonic wneud y cysylltiad rhwng gwahanol ddefnyddiau yn gryfach.