3Д штампач за метал. Производња металних производа

3Д штампање се сматра најкомплекснијим технологијомдостигнућа и важан правац производње адитива. Захваљујући тродимензионалним штампачима отворене су нове могућности у свим секторима привреде. Постоји мишљење да у будућности могу заменити традиционалне производне методе (ковање, лијевање итд.). У овом чланку размотрићемо шта је 3Д штампање метала и његових главних технологија.

Шта је 3Д штампач за метал?

То су посебне машине које омогућавајупроизводе металне предмете или наносе премаз на готов производ. Такав штампач "расте" слој физичког објекта по слоју. То јест, прво на рачунару у дизајнерском систему, виртуални модел је креиран у три димензије, подељен на дигиталне слојеве. После покретања објекта у штампи, глава 3Д штампача почиње да истисне течност од метала или залије пудер на штампарску платформу, формирајући први слој. Тада машина примењује други део метала и тако даље.

3Д штампач за метал омогућава вам да креирате велики избор производа и, захваљујући модерној технологији, можете да се такмичите са класичним методама производње метала.

Шта могу да одштампам помоћу 3Д штампача?

Овај штампач је универзални проналазак,који могу користити и професионалци и једноставни ентузијасти. Метални штампачи могу се користити за производњу нестандардних предмета, механичких делова, накита. Они такође дозвољавају стварање металних производа који симулирају ковање руку. А за то нису потребни додатни уређаји и механизми.

Индустријски 3Д штампач за металну конзервучак и ракетни мотор. У овом случају неће се практично разликовати од производа произведеног традиционалним методом. Стога, метални штампач омогућава модерној особи да ствара било који објект.

3Д технологије штампе за метал

До данас, производња производа одметал се изводи две технологије: ласерско и инкјет штампање. Подразумевају постепено и прецизно наношење метала, због чега треба добити добијену слику. Истовремено, инжењери су развили неколико начина за раст.

Инкјет 3Д штампање

Производња металних производа са инкјет штампомједан је од најстаријих начина производње адитива. То омогућава најбољи начин употребе метала као потрошног материјала. Али ова технологија се примењује само у случају стварања композитног модела. Чињеница да инкјет 3Д штампач омогућава штампање предмета из било ког материјала који се може прерадити у прах. Током штампања, земља сировине везују полимери. Због ове технолошке карактеристике, готов производ се не може сматрати потпуно металним.

Поред тога, могуће је конвертоватидобијене композитне моделе у свим металима. За то се користе топлотно топљење или сагоревање полимера и синтеровање метала у праху. Такви метални производи нису издржљиви, пошто имају порозну структуру. Додавање чврстоће може бити због импрегнације другог метала. На пример, челични објекат ће постати трајнији ако буде импрегниран бронзом.

Овај начин стварања производа углавном се користи у индустрији сувенира и накита.

Метода ламинације

3Д штампање помоћу средстава за ламинирањецртање на платформи танких лимова од метала, формираних ласером или механичким резањем, и њихово лепљење како би се добио тродимензионални модел. Овај метод нам омогућава да користимо чак и металну фолију као потрошни материјал. Ламинирани предмети немају металне чврстоће, јер се њихов интегритет заснива на лепљењу везаних плоча.

Предност ове технологије јерелативну јефтињу и могућност стварања различитих артикала који су идентични са свим металним производима. Најчешћа ламинација штампача се користи за креирање моцк-уп-а.

Лаиер фусинг

Овај метод 3Д штампања базиран је на кориштењуматеријали од лаке легуре. Екструдери доступни у штампачу не могу да издрже високе температуре. Због тога је скоро немогуће стварати предмете од чисте метала и легура. Тако су развијатељи потрошног материјала почели да производе специјалне композитне сировине. Пример таквог решења је материјал који се састоји од термопластичног и бронзног праха.

Метални штампач ове врсте штампа ставке,које се по изгледу не могу разликовати од целокупног производа. Али физичке особине таквих објеката су много лошије. Због тога се фузионирање слојем по слоју користи искључиво за креирање моцк-уп-ова, сувенира и унутрашњих предмета. Сада, инжењери траже индустрије где је дозвољено коришћење ове производне технологије. Тако се термопласта са металним филером може користити за штампање електронских плоча.

Селективни ласер и директно синтеровање

Селективно ласерско синтеровање метала омогућавараде не само са издржљивим материјалом, већ и са термопластиком. Овде се стварање тродимензионалних објеката одвија уз помоћ ласерских инсталација синтеровањем металног праха. Често често, како би се смањила снага ласерских емитера на металном материјалу, примјењује се нискотлачни слој. У таквим случајевима, како би се повећала чврстоћа готових производа, потребна су додатна синтеровања и импрегнација металима.

Варијација описане методе је директналасерско синтеровање метала. Ова технологија је фокусирана на рад са чистим металним прахом. Да би остварили овај циљ, у 3Д штампачу налазе се посебне затворене коморе напуњене инертним гасом. Такође, машина за штампање користи загревање потрошног материјала до температуре на којој се топи, али се још не врео. Ово вам омогућава да смањите време штампања и уштедите на снагу ласерских инсталација.

Појављује се ласерско синтеровањеслојева. На радној платформи машина примењује танак слој загрејаног праха, чије су честице синтероване заједно и са претходним слојем. Ласерски зрак константно мења свој смјер помоћу система огледала.

Ласерско синтеровање омогућава стварањеКомплексни дизајн без додатне подршке. Стога, ова технологија се користи за стварање делова високе прецизности који не захтевају накнадну машинску обраду, као и за производњу интегралних модела нивоа сложености који се не могу изводити са конвенционалним ливењем.

Ласерско синтеровање омогућава рад са челиком, легурама никла, титаном, племенитим металима итд.

Селективно таљење метала са ласерским и електронским зраком

Иако модели добијени ласерским синтеровањемметална високог квалитета, они имају ограничену примену. Порозне структуре готових објеката смањује своју снагу. Такви производи нису погодне за индустријску употребу, а највише се користе за креирање Моцкупс и прототипова. За производњу трајних и отпорних инжењера модела оптерећења трансформише директно ласерског синтеровања технологије у начину ласерског топљења. Заснован је на снажној термичку обраду металног праха се добила хомогена објекат. Објекти принтед овим методом заправо не разликују механичким и физичким особинама аналога производи традиционалним методама.

Паралелно са овом технологијом се примењујетаљење електронског зрака. Омогућава вам стварање објеката исте тачности и резолуције, али има одређене предности. Дакле, 3Д штампач за метал ове врсте уместо електромеханичких система огледала опремљен је електроничким оружјем. Ово омогућава машини да ради на релативно високим брзинама, што побољшава перформансе без значајних компликација процеса. Ова технологија је одлична алтернатива традиционалној индустријској производњи, гдје се користи додатна опрема (пећи и калупи).

Штампачи за топљење ласерског и електронског зрака углавном се користе за производњу дијелова млазних мотора и гасних турбина, ортопедских протеза.

Директна ласерска адитивна конструкција

3Д штампач за метални директни ласерконструкција која се користи за поправку готових производа. Технологија такве машине заснована је на принципу прскања честица металног праха на оштећене делове објекта и топљења са ласером. Овај метод карактерише ужа специјализација и користи се искључиво у индустријске сврхе.

Глава штампача ове врсте штампача помера се у три равни и ротира око вертикалне осе. Дакле, ради под било којим углом.

Сличне машине се користе за поправку сложених машина и великих производа. На пример, за поправку авионских мотора.

Трошкови 3Д штампача за метал

Данас тржиште има велики асортиманмашине, омогућавајући стварање тродимензионалних металних предмета. Њихов трошак зависи од бренда и технологије штампања. Дакле, индустријски 3Д штампач за рад са металом, на којем је могуће штампати мотор, кошта десетине хиљада америчких долара. Бољ приступачне машине могу се купити много јефтиније, али ће квалитет производа бити лошији. Да би се решио овај проблем, инжењери развијају 3Д штампач за метал, цијена за коју ће бити пуно нижа када је у потпуности оперативан.