1. Tredimensjonale utskriftslegeringer: typer
Materialtypen avgjør om metallmaterialer for 3D-utskrift faller inn i jernbaserte legeringer, titan- og titanlegeringer, nikkelbaserte legeringer, koboltkromlegeringer, aluminiumslegeringer, kobberlegeringer, etc.
legering basert på jern
Tidligere undersøkt og mer grundig i 3D-utskrift av metallmaterialer, er jernbaserte legeringer en klasse av legeringer. Verktøystål, 316L rustfritt stål, M2 høyhastighetsstål, H13 formstål og 15-5PH martensittisk aldret stål definerer for det meste denne typen legeringer. Spesielt egnet for formproduksjon, jernbaserte legeringer har lave kostnader, stor hardhet, enestående seighet og utmerket bearbeidbarhet. En viktig bruk av jernbaserte legeringer, for eksempel, er 3D-utskrift av konforme vannveisformer, som kan forbedre jevnheten i temperaturfeltet, så minimere produktfeil og forlenge formens levetid ved nøyaktig å ordne kjølekanalene.
Legeringer fra titan og titan
På grunn av deres store høye spesifikke styrke, enestående varmebestandighet, korrosjonsbestandighet og gode biokompatibilitet, har titan og titanlegeringer utviklet seg til perfekte materialer i sektorer inkludert medisinsk utstyr, kjemisk utstyr, romfart og sportsutstyr. Men titanlegering er et vanlig materiale som er tøft å bearbeide med stor stress og temperatur under bearbeiding, og alvorlig verktøyslitasje som begrenser den brede bruken. Fordi det kan gjøres i en beskyttende atmosfærisk setting, og derfor forhindrer interaksjoner mellom titan og elementer som oksygen og nitrogen, er 3D-utskriftsteknologi godt egnet for fremstilling av titanlegeringer. Samtidig rask oppvarming og avkjøling av små områder reduserer også fordampningen av legeringskomponenter. Videre kan 3D-utskrift produsere intrikate former uten å kutte, og derfor optimalisere materialbruk og redusere produksjonskostnadene. For øyeblikket er ren Ti, Ti6A14V (TC4) og Ti6A17Nb – mye brukt i romfartsdeler og kunstige implantater – som bein, tenner osv. – blant de tilgjengelige 3D-trykte titan- og titanlegeringene.
legering basert på nikkel
Blant de raskest utviklende og mest brukte superlegeringene er nikkelbaserte legeringer. Mye brukt i fly, petrokjemisk industri, skipsbygging, energi og andre sektorer, har de stor styrke og klar korrosjonsmotstand ved 650–1000 grader. For flymotorers turbinblader og skiver, for eksempel, finner nikkelbaserte superlegeringer bruk. Tredimensjonale trykte nikkelbaserte legeringer har ofte karakterene Inconel 625, Inconel 718 og Inconel 939.
Legeringer av koboltkrom
Selv om de også brukes som høytemperaturlegeringer, har koboltbaserte legeringer begrenset utviklingen på grunn av ressursbegrensninger. For tiden mye brukt som medisinske materialer for fremstilling av tann- og ortopediske implantater, har koboltbaserte legeringer større biokompatibilitet enn titanlegeringer. Vanlig brukte 3D-trykte koboltbaserte legeringskvaliteter består av Co 212, Co 452, Co 502 og CoCr28Mo6.
legering av aluminium
Lav tetthet, god korrosjonsbestandighet, sterk utmattelsesbestandighet, høy spesifikk styrke og stivhet - alt dette definerer aluminiumslegering som et lettvektsmateriale. Vanlig brukte kvaliteter i støpt aluminiumslegering, materialet som brukes i 3D-utskrift inkluderer AlSi10Mg, AlSi7Mg, AlSi9Cu3, etc. Mest avhengig av vanlige teknologier som selektiv lasersmelting (SLM), elektronstrålesmelting (EBM) og direkte energideponering (DED) , aluminiumslegering 3D-utskriftsteknikk Disse teknologiene varmer opp aluminiumslegeringspulver nøyaktig ved hjelp av høyenergilasere eller elektronstråler, så smelting og stabling lag for lag for til slutt å produsere den tiltenkte formen til delen. Bruksområder for 3D-utskriftsteknologi av aluminiumslegering er ganske omfattende innen romfart, bilindustri, medisinsk og andre industrier.
kobber kombinasjon
Laget for bruk i støpeinnsatser eller rakettmotorforbrenningskamre, kobberlegering har god varmeledningsevne. For et forbrenningskammer laget av innervegger av GRCop-84 kobberlegering og yttervegger av nikkellegering, brukte for eksempel NASA 3D-utskriftsteknologi. SLM-teknologi ble brukt i produksjonen av de indre veggene; elektronstrålesikringsavsetning avsluttet ytterveggene. Forbrenningskammeret viser fortsatt god form etter full effekt tenningstesting, noe som viser at 3D-utskriftsteknologi har samme effekt som konvensjonell teknologi og sparer mye tid og prosesskostnader.
2.3D-utskriftslegeringer: Bruksområder
Aeronautisk
I romfartsindustrien tilbyr 3D-utskriftslegeringsteknologi nye muligheter for lettvektsdesign for fly. Motorblader og flykroppsrammer kan produseres ved å nøyaktig regulere mikrostrukturen og utskriftsbanen til legeringen, og dermed muliggjøre lette og robuste flykomponenter. Sammen med å forbedre drivstofføkonomien, forkorter dette forsknings- og utviklingssyklusen og reduserer produksjonskostnadene, og gjør derfor flyets totale vekt lettere.
Produksjon av biler
I tillegg viser et betydelig løfte i bilproduksjonssektoren, er 3D-utskriftslegeringsteknologi. Viktige deler av biler som fjæringssystemer, girkasser, etc. kan produseres fra den. Integrert utskrift av kompliserte strukturer kan oppnås med 3D-utskriftsteknologi, og reduserer derfor antallet komponenter og forbedrer kjøretøyets hele ytelse og integrasjon. Samtidig kan 3D-utskriftslegeringsteknologi skreddersys for å passe forbrukernes krav, og tilfredsstiller derfor etterspørselen etter varierte og høyytelses kjøretøy fra markedet.
verktøy og utstyr for medisin
I verden av medisinsk utstyr har 3D-utskriftslegeringsteknologi forvandlet medisinsk innovasjon drastisk. Medisinsk presisjonsutstyr og implantater som kunstige ledd, kjeveortopedisk apparater osv. kan produseres fra det. Ved hjelp av 3D-utskriftsteknologi kan nøyaktig produksjon og tilpasning av dette utstyret oppnås, og dermed forbedre pasientkomforten og kirurgisk suksessrate.
Flere disipliner
Bortsett fra domenene ovenfor, har 3D-utskriftslegeringsteknologi vist store muligheter i flere sektorer som bygg, kunst og elektronikk. 3D-utskriftslegeringsteknologi, for eksempel, kan skape intrikate og vakre skulpturer i kunstnerisk produksjon; i byggesektoren kan den brukes til å lage svært presise bygningskomponenter.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/conformal-cooling-for-3d-printing-mold.html