Stampa 3D metallica
Breve descrizzione:
A stampa 3D in metallo hèun prucessu di furmazione di parti riscaldendu, sinterizendu, sciogliendu è raffreddendu a polvere metallica per scansione di laser o di fasci di elettroni sottu u cuntrollu di l'urdinatore. A stampa 3D ùn hà micca bisognu di muffa, furmendu veloci, costosi, adatti per campionà è pruduzzione di picculi lotti.
A stampa 3D metallica (3DP) hè un tipu di tecnulugia di prototipazione rapida. Hè una tecnulugia basata nantu à u mudellu digitale, chì utilizza metallo in polvere o plastica è altri materiali adesivi per custruisce oggetti per stampa di strati. A differenza trà stampa 3D metallica è stampa 3D plastica: Queste sò duie tecnulugie. A materia prima di a stampa 3D in metallo hè polvere di metallo, chì hè prodotta è stampata da sinterizazione laser à alta temperatura. U materiale adupratu per a stampa 3D in plastica hè liquidu, chì hè irradiatu à u materiale liquidu da i raggi ultravioletti di lunghezze d'onda diverse, risultendu in reazione di polimerizazione è curazione.
1. Caratteristiche di a stampa 3D metallica
1. vantaghji di a stampa 3D metallica
A. Prototipazione rapida di e parti
B. Sta tecnulugia pò aduprà materiali di polvere di metalli sottili per pruduce forme cumplesse chì ùn ponu micca esse realizate da a tecnulugia tradiziunale cum'è u casting, a fucinatura è a trasfurmazione.
Rispuntendu à i processi di fabbricazione tradiziunali, a stampa 3D hà assai vantaghji, cumprendu:
A. altu percentuale d'utilizazione generale di i materiali;
B. ùn hè micca necessariu d'apre a muffa, menu prucessu di fabricazione è ciclu cortu;
C U tempu di cicculu di fabricazione hè cortu. In particulare, a stampa 3D di e parte cù forme cumplesse piglia un quintu o ancu un decimu di u tempu di l'usinamentu ordinariu
D. parti cù una struttura cumplessa ponu esse fabbricati, cum'è u canali di flussu conformale internu;
E. cuncepimentu gratuitu secondu i requisiti di pruprietà meccanica senza cunsiderà u prucessu di fabricazione.
A so velocità di stampa ùn hè micca alta, è hè generalmente usata in a fabricazione rapida di pezzi singuli o picculi batch, senza u costu è u tempu di apertura di muffa. Ancu se a stampa 3D ùn hè micca adatta per a produzione di massa, pò esse aduprata per a fabricazione rapida di vari stampi per a produzione di massa.
2 .svantaghji di a stampa 3D metallica
A stampa 3D in metallo offre nuove possibilità di cuncepimentu, cume l'integrazione di più cumpunenti in u prucessu di produzzione per minimizà l'usu di u materiale è i costi di trasfurmazione di a muffa.
A). A deviazione di e parti di stampa 3D in metallo hè generalmente più grande di + / -0,10 mm, è a precisione ùn hè micca bona quant'è quella di e macchine utensili ordinarie.
B) A pruprietà di trattamentu termicu di a stampa 3D di metallo serà deformata: u puntu di vendita di a stampa 3D di metallo hè principalmente alta precisione è forma strana. Se a stampa 3D di e parti in acciaio hè trattata termicamente, e parti perderanu precisione, o duveranu esse riprocessate da macchine utensili
Una parte di l'usinamentu tradiziunale di riduzione di materiale pò pruduce un stratu di indurimentu assai finu nantu à a superficia di e parti. A stampa 3D ùn hè micca cusì bona. D'altronde, l'espansione è a cuntrazione di e parti d'acciaiu sò gravi in u prucessu di machining. A temperatura è a gravità di e parti averanu un impattu seriu nantu à a precisione
2. Materiali aduprati per a stampa 3D in metallo
Include acciaio inossidabile (AISI316L), alluminiu, titaniu, Inconel (Ti6Al4V) (625 o 718), è acciaio martensiticu.
1) .strumenti è acciai martensiti
2). inossidabile.
3). Lega: a lega in polvere di metallo più aduprata per i materiali di stampa 3D sò lega pura di titaniu è lega di titaniu, lega di alluminiu, lega di basa di nichel, lega di cromu di cobalt, lega di basa di rame, ecc.
Parti di stampa in rame 3D
Parti di stampa 3D in Acciaio
Parti di stampa 3D in Aluminium
Inseritu stampatu in stampa 3D
3. Tipi di stampa 3D metallica
Ci hè cinque tippi di tecnulugie di stampa 3D metalliche: SLS, SLM, npj, lens è EBSM.
1). sinterizazione laser selettiva (SLS)
SLS hè cumpostu da un cilindru in polvere è un cilindru di furmazione. U pistone di u cilindru di polvere si alza. A polvere hè apposta uniformemente nantu à u cilindru di furmazione da u pavimentu di polvere. L'urdinatore cuntrolla a traccia di scansione bidimensionale di u raghju laser secondu u mudellu di fetta di u prototipu. U materiale solidu in polvere hè sinterizatu selettivamente per formà un stratu di a parte. Dopu à a fine di un stratu, u pistone di travagliu cala un spessore di u stratu, u sistema di diffusione di a polvere diffonde una nova polvere, è cuntrolla u fasci laser per scansà è sinterizà u novu stratu. In questu modu, u ciculu hè ripetutu stratu per stratu finu à chì e parti tridimensionali sò furmate.
2). sciuglimentu laser selettivu (SLM)
U principiu di basa di a tecnulugia di fusione selettiva laser hè di cuncepisce u mudellu solidu tridimensionale di a parte aduprendu u lugiziale di modellazione tridimensionale cum'è Pro / E, UG è CATIA in l'urdinatore, dopu tagliate u mudellu tridimensionale attraversu u software di affettazione, uttene i dati di u prufilu di ogni sezione, generate u percorsu di scansione di riempimentu da i dati di u profilo, è l'attrezzatura controllerà a fusione selettiva di u raghju laser secondu queste linee di scansione di riempimentu Ogni stratu di materiale in polvere metallica hè gradualmente accatastatu in trè- parti metalliche dimensionali. Prima chì u raghju laser abbia inizià a scansione, u dispositivu di diffusione di a polvere spinge a polvere metallica nantu à a piastra di basa di u cilindru di furmazione, è allora u fascio laser fonde a polvere nantu à a piastra di basa secondu a linea di scansione di riempimentu di u stratu attuale, è elabora u stratu attuale, è dopu u cilindru di furmazione discende una distanza di spessore di u stratu, u cilindru di polvere cresce una certa distanza di spessore, u dispositivu di diffusione di polvere sparge a polvere metallica nantu à u stratu attuale trattatu, è l'attrezzatura si adatta Inserite i dati di u prossimu contornu di u stratu per trasfurmazioni, è dopu prucessa stratu per stratu finu à chì a parte sana sia trattata.
3). nanoparticule spray metallu furmendu (NPJ)
A tecnulugia di stampa 3D ordinaria di u metalu hè di aduprà u laser per sciogliere o sinterizzare particelle di polvere metallica, mentre a tecnulugia npj ùn utilizza micca forma di polvere, ma statu liquidu. Sti metalli sò impannillati in un tubu in forma di liquidu è inseriti in una stampetta 3D, chì usa "ferru fusu" chì cuntene nanoparticule metalliche per spruzzà in forma quandu stampa 3D u metale. U vantaghju hè chì u metalu hè stampatu cù u ferru fusu, tuttu u mudellu serà più dolce, è a testa di stampa ordinaria à getto d'inchiostru pò esse usata cum'è strumentu. Quandu a stampa hè finita, a camera di custruzzione evaporerà l'eccessu di liquidu riscaldendu, lascendu solu a parte metallica
4). laser vicinu à a furmazione netta (lente)
A tecnulugia di laser vicinu à a forma di rete (lente) utilizza u principiu di u trasportu laser è di polvere in listessu tempu. U mudellu CAD 3D di a parte hè tagliata da urdinatore, è i dati di contorni di u pianu 2D di a parte sò ottenuti. Questi dati sò poi trasformati in a pista di muvimentu di u tavulinu NC. In listessu tempu, a polvere di metallo hè alimentata in a zona di messa à fuoco laser à una certa velocità di alimentazione, fusa è solidificata rapidamente, è poi e parti di forma vicinu à a rete ponu esse ottenute accatastendu punti, linee è superfici. E parti formate ponu esse aduprate senza o solu cù una piccula quantità di trasfurmazioni. Lens pò realizà a fabbricazione senza muffa di parti metalliche è risparmià assai costi.
5). fusione di fasci elettroni (EBSM)
A tecnulugia di fusione di fasci di elettroni hè stata prima sviluppata è aduprata da a sucietà arcam in Svezia. U so principiu hè di aduprà a pistola di l'elettroni per sparà l'energia à alta densità generata da u raggiu di l'elettroni dopu a deflessione è u focu, ciò chì face chì u stratu di polvere di metallo scansitu generi alta temperatura in una piccula zona lucale, purtendu à a fusione di particelle metalliche. A scansione cuntinua di u raggiu di l'elettroni farà chì e piccule piscine di metalli fusi si sciuglinu è si solidifichinu, è formanu u stratu di metallo lineare è superficiale dopu a cunnessione.
Trà e cinque tecnulugie di stampa metalliche sopra indicate, SLS (sinterizazione laser selettiva) è SLM (fusione laser selettiva) sò e tecnologie di applicazione principali in stampa metallica.
4. Applicazione di stampa 3D metallica
Hè spessu adupratu in a fabricazione di muffe, in u cuncepimentu industriale è in altri campi per fà mudelli, è po hè adupratu à pocu à pocu in a fabricazione diretta di certi prudutti, è po hè adupratu à pocu à pocu in a fabricazione diretta di certi prudutti. Ci hè dighjà parti stampate da sta tecnulugia. A tecnulugia hà applicazioni in gioielli, calzature, cuncepimentu industriale, architettura, ingegneria è custruzzioni (AEC), automobili, aerospaziale, dentale è medicale, educazione, sistemi di informazioni geografiche, ingegneria civile, armi à focu è altri campi.
A stampa 3D in metallo, cù i vantaghji di a stampatura diretta, senza muffa, cuncepimentu persunalizatu è struttura cumplessa, alta efficienza, bassu cunsumu è bassu costu, hè stata ampiamente aduprata in applicazioni di ingegneria petrochimica, aeroespaziale, fabricazione di l'automobili, muffa à iniezione, fusione di leghe leggere di metallo , Trattamentu medicu, industria di carta, industria di energia, trasfurmazioni alimentari, gioielli, moda è altri campi.
A produttività di a stampa metallica ùn hè micca alta, di solitu aduprata per a fabricazione rapida di pezzi singuli o picculi batch, senza u costu è u tempu di apertura di u muffa. Ancu se a stampa 3D ùn hè micca adatta per a produzione di massa, pò esse aduprata per a fabricazione rapida di vari stampi per a produzione di massa.
1). settore industriale
Oghje ghjornu, parechji dipartimenti industriali anu adupratu stampatrici metalliche 3D cum'è e so macchine d'ogni ghjornu. In a fabricazione di prototipi è a produzzione di mudelli, a tecnulugia di stampa 3D hè guasi aduprata. In listessu tempu, pò ancu esse adupratu in a produzzione di alcune grandi parti
A stampante 3D stampa e parti è poi li riunisce. Rispuntendu à u prucessu di fabricazione tradiziunale, a tecnulugia di stampa 3D pò accurtà u tempu è riduce i costi, ma ancu uttene una produzzione più grande.
2). campu medicu
A stampa 3D in metallo hè largamente aduprata in u campu medicu, in particulare in dentista. A diversità di l'altri operazioni, a stampa 3D in metallo hè spessu usata per stampà impianti dentali. U vantaghju maiò di aduprà a tecnulugia di stampa 3D hè a persunalizazione. I duttori ponu cuncepisce impianti secondu e condizioni specifiche di i pazienti. In questu modu, u prucessu di trattamentu di u paziente riduce u dolore, è ci saranu menu prublemi dopu l'operazione.
3). ghjuvelli
Oghje ghjornu, parechji pruduttori di ghjuvelli si stanu trasformendu da a stampa 3D in resina è a fabbricazione di stampi in cera in stampa 3D in metallo. Cù u miglioramentu continuu di u standard di vita di e persone, a dumanda di gioielli hè ancu più alta. A ghjente ùn li piace più i ghjuvelli urdinarii in u mercatu, ma volenu avè ghjuvelli persunalizati unichi. Dunque, serà a tendenza futura di sviluppu di l'industria di i ghjuvelli per realizà a persunalizazione senza muffa, frà i quali a stampa 3D in metallo hà da ghjucà un rolu assai impurtante.
4). Aerospaziale
Parechji paesi in u mondu anu cuminciatu à aduprà tecnulugia di stampa 3D in metallo per uttene u sviluppu di a difesa naziunale, aeroespaziale è altri campi. U primu stabilimentu di stampa 3D di GE in u mondu, custruitu in Italia, hè incaricatu di fà parti per i motori à saltu, ciò chì prova a capacità di a stampa 3D metallica.
5). Automotive
U tempu di applicazione di a stampa 3D metallica in l'industria automobilistica ùn hè micca troppu longu, ma hà un grande putenziale è un sviluppu rapidu. Oghje ghjornu, BMW, Audi è altri pruduttori d'automobile cunnisciuti studianu seriamente cumu aduprà a tecnulugia di stampa 3D in metallo per riformà u modu di pruduzzione
A stampa 3D in metallo ùn hè micca limitata da a forma cumplessa di e parti, furmate direttamente, veloci è efficienti, è ùn hà micca bisognu di un altu investimentu di u muffa, chì hè adattu per a fabricazione moderna. Serà sviluppatu è applicatu rapidamente avà è in u futuru. Se avete parti metalliche chì necessitanu stampa 3D, cuntattateci.
A stampa 3D in metallo ùn hè micca limitata da a forma cumplessa di e parti, furmate direttamente, veloci è efficienti, è ùn hà micca bisognu di un altu investimentu di u muffa, chì hè adattu per a fabricazione moderna. Serà sviluppatu è applicatu rapidamente avà è in u futuru. Se avete parti metalliche chì necessitanu stampa 3D,per piacè cuntattateci.