В настоящее время технология 3D-печати металлом в основном включает в себя технологию «селективное лазерное плавление» и технологию «лазерное осаждение металлов» подачи порошка / проволоки. Среди них технология «селективное лазерное плавление» подходит для изготовления мелких и сложных компонентов, а технология «лазерное осаждение металлов» подходит для изготовления крупных основных несущих компонентов для основного оборудования, но ее техническая сложность составляет больше.
Для достижения лучших результатов при 3D-печати готовой продукции критически важно ускорить разработку и обновление материалов, поддерживающих технологию 3D-печати. Углубленное исследование основных вопросов подготовки и формирования метаматериалов, таких как металлургия ванны расплава, затвердевание, теплофизика, твердофазный переход и т.д., в процессе печати методом осаждения из плавления имеет большое значение для продвижения и применения 3D-технологий.
Вообще говоря, металлические порошки, используемые в металлических 3D-принтерах в стране и за рубежом: инструментальная сталь, нержавеющая сталь, мартенситная сталь, чистый титан и титановые сплавы, алюминиевые сплавы, сплавы на основе никеля, сплавы на основе меди, сплавы на основе хрома и кобальта, и т.д. Ниже давайте вместе разберемся со следующими несколькими типами подразделяемых материалов.
Титан
Титан - прочный, легкий, жаростойкий и химически стойкий металл. Вообще говоря, титан очень сложно обрабатывать, что обуславливает его высокую стоимость. Распространенным титаном для 3D-печати является Titanium 64 (Ti-6Al-4V), который можно использовать для обработки деталей с очень высоким соотношением прочности и веса, например, в аэрокосмической отрасли.
Никель
Никель играет ключевую роль в электронных функциях аккумуляторов и устройств мобильных телефонов. Это главный компонент электронной схемы мобильного телефона - конденсатор. Сообщается, что в конденсаторах нового поколения отказываются от дорогой старой технологии, больше не используются драгоценные металлы, такие как золото и палладий, а используется многослойный ультратонкий никелевый порошок, что снижает стоимость конструкции компонентов. Память формы, электрохимические и магнитные свойства никеля могут напрямую способствовать развитию науки и техники. В инновационных приложениях характеристики никелевых сплавов также делают его совместимым с другими элементами и материалами.
Нержавеющая сталь
Характеристики нержавеющей стали - высокая механическая прочность и сильная коррозионная стойкость. Металлический материал широко используется в различных отраслях промышленности - от раннего промышленного производства до применения технологии 3D-печати. Материалы из нержавеющей стали для 3D-печати в основном включают термообработанную нержавеющую сталь 17-4 PH и чрезвычайно стойкую к коррозии нержавеющую сталь 316L. Среди них инструментальная сталь используется для изготовления различных инструментов. Любое изделие на линии резки, штамповки, формования или формовки может быть выполнено из инструментальной стали.
Титановый сплав
Используемый в настоящее время на рынке чистый титан, также известный как коммерческий чистый титан, делится на порошки 1 и 2 степени. Уровень 2 прочнее, чем уровень 1, и он также устойчив к коррозии для большинства применений. В настоящее время основными титановыми сплавами, используемыми в 3D-печати металлов, являются титановый сплав класса 5 и титановый сплав класса 23. Благодаря своей превосходной прочности и ударной вязкости в сочетании с низким удельным весом, коррозионной стойкостью и биосовместимостью он имеет широкое применение в аэрокосмической отрасли и автомобилестроение.
Алюминиевый сплав
В настоящее время алюминиевые сплавы, используемые в 3D-печати металлов, в основном включают AlSi12 и AlSi10Mg. Al-Si 12 представляет собой легкий металлический порошок аддитивного производства с хорошими термическими свойствами, который может использоваться в тонкостенных деталях. Например, теплообменники или другие автомобильные детали также могут использоваться в прототипах и производстве деталей на уровне авиационной промышленности.
Драгоценные металлы
Драгоценные металлы, которые можно напечатать на 3D-принтере, включают серебро, золото и платину. Эти материалы обычно мягкие, имеют высокий блеск и низкую химическую активность. Во многих случаях их проводимость также очень хорошая. Помимо Concept Laser, Cooksongold также является одной из немногих компаний, предлагающих 3D-печать из золота (желтого, белого, розового) и платины. Эти материалы в основном используются для изготовления украшений и ремесел.
Тугоплавкий металл
Существует относительно немного типов тугоплавких металлов, включая вольфрам, рений, ниобий, молибден и тантал. Они известны своей высокой термостойкостью, температура плавления обычно превышает 2000 ° C, неактивными химическими реакциями, высокой плотностью и высокой твердостью. Среди них тантал обладает высокой коррозионной стойкостью и очень хорошей проводимостью, что имеет широкие перспективы применения в электронной промышленности. По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, 60% этого материала используется для изготовления деталей вакуумных печей и электролитических конденсаторов. Теоретически тантал может увеличивать радиоактивность ядерных частиц.
Отрасли применения материалов для 3D-печати из металла довольно обширны. В целом, сюда входят аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, литье под давлением, пищевая промышленность, медицина и здравоохранение, электроэнергетика, литье из легких металлических сплавов и другие области. Конечно, классификация металлических материалов для 3D-печати не ограничивается этим, другие материалы для печати также включают камень, цемент, бумагу и так далее. Благодаря непрерывному развитию материалов, процессов и оборудования для 3D-печати технология 3D-печати будет более эффективно поддерживать устойчивый прогресс страны в направлении производственной мощи.
