Четыре процесса металлической 3D-печати и их материалы: подробное руководство

Таблица 1. Плюсы и минусы металлического порошкового спекания (PBF)

Таблица 2. Плюсы и минусы направленного энергетического напыления (DED)

Таблица 3. Плюсы и минусы металлической экструзии нити (Metal Filament Extrusion)

Таблица 4. Плюсы и минусы материального джитинга и связующего джитинга (Material Jetting and Binder Jetting)

Металлическая 3D-печать — лазерная технология, спекющая металлические частицы слой за слоем. Эта технология обычно используется для прототипирования, производства деталей со сложными геометриями, конечных деталей, а также для сокращения металлических компонентов в сборке. Металлическая 3D-печать поставляется с растущим семейством материалов. Это удовлетворяет потребности разнообразных отраслей — от ювелирного дела к авиакосмике, от медицины к пластиковому производству. Некоторые процессы и оборудование материал-специфичны и ограничены в диапазоне, другие способны использовать широкий спектр материалов.

Подробнее — в статье о 3D-печати.

Как выбрать лучший тип 3D-печати?

Выбор лучшего типа 3D-печати — сложная задача. Ниже полезные этапы для решения, какой процесс металлической 3D-печати выбрать:

1. Проанализируйте требования к детали. Например, учтите слойное разрешение, необходимость воспроизведения мелких деталей, требуемые механические свойства и косметические соображения качества.
2. Выберите семейство материалов для детали.
3. После выбора материала, просмотрите доступные процессы, использующие этот материал, чтобы рассмотреть лучший для получения желаемых результатов.
4. Проверьте доступность ресурсов, включая поставщиков материала, время и затраты.

Что такое материалы для металлической 3D-печати?

Существует длинный и растущий список металлических опций в материалах для металлической 3D-печати. Наиболее распространенные типы металлов:

1. Нержавеющая сталь: Обычно в 3 группах сплавов: 304, 316 и 17-4. Коррозийно-стойкие и высокопрочные при отсутствии пористости.
2. Инструментальные стали D2, A2, H13: Высокая прочность, закаляемые, износостойкие, применимы для штампов и инструментов.
3. Титан и Ti64: Материалы, идеальные для легких деталей с высокой прочностью.
4. Алюминий 7075, 4047, 6061, 2319, 4043: Различные легкие сплавы для общих легких компонентов.
5. Inconel® 718, 625: Низкая коррозия и высокая термоустойчивость для целей вроде двигательных деталей.
6. Кобальт-хром: Суперсплав для биомедицинских и авиакосмических применений.
7. Золото/Серебро: Чистые металлы для ювелирки и ограниченных биомедицинских применений.
8. Ниобий, Ниобий-Цирконий: Высокотемпературные и высокохимически-устойчивые сплавы для авиакосмического использования.
9. Тантал: Похож на ниобий, но с лучшей химической устойчивостью.
10. Hastelloy® Никель-Хром: Материалы, стойкие — термоустойчивые и трещиноустойчивые. Часто для турбинных и ядерных компонентов.
11. Вольфрам и сплавы: Материалы с сверхвысокой плотностью. Обычно для радиационных экранов, коллиматоров, двигательных деталей.

Подробнее — в руководстве по лучшим материалам для металлической 3D-печати.

Когда впервые появилась 3D-металлопечать?

Ранним практическим исполнением металлического 3D-принтера был EOSINT M250. Запущен в 1994 году компанией ElectroOptical Systems. Объединял металл с низкотемпературным сплавом, который спекан для сцепления первичных частиц. В 2004 году EOS запустил EOSINT M270. Это была первая PBF-система, использовавшая диодно-накачанный лазер 200Вт для плавления металлической заготовки. С тех пор произошел экспоненциальный рост/улучшение методов, материалов и разрешений.

Резюме

Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей, включая металлическую 3D-печать для всех ваших потребностей в прототипировании и производстве. Получите мгновенную котировку на металлическую 3D-печать и большее уже сегодня.

Уведомления об авторских правах и товарных знаках

1. Inconel® — зарегистрированный товарный знак дивизиона Huntington Alloys компании Special Metals Corp., Huntington, WV.
2. Hastelloy® — зарегистрированный товарный знак Haynes International, Kokomo, Indiana.

Дисклеймер

Контент на этой странице только для информационных целей. Xometry не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, касательно точности, полноты или достоверности информации. Любые параметры производительности, геометрические допуски, конкретные дизайнерские особенности, качество и типы материалов или процессов не следует считать представлением того, что будет доставлено сторонними поставщиками или производителями через сеть Xometry. Покупатели, запрашивающие котировки для деталей, несут ответственность за определение конкретных требований к этим деталям. Обратитесь к нашим условиям для получения дополнительной информации.

Автор: Дин Маклементс — B.Eng с отличием в машиностроении, 20+ лет в производстве. Работал в Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace, Hyster-Yale. Глубокое понимание инженерных процессов и инноваций.