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.
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Parti di stampa in rame 3D
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Parti di stampa 3D in Acciaio
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Parti di stampa 3D in Aluminium
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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.