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3D打印技術(shù)原理是將數(shù)字模型切片,把多維制造變?yōu)楹?jiǎn)單的由下而上的二維疊加,大大降低了設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜度。而在傳統(tǒng)鑄造工藝中,薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)一直是難以突破的技術(shù)壁壘。這一猜想的實(shí)現(xiàn)將得益于桌面級(jí)家用3D打印機(jī)的普及,相信市場(chǎng)的巨大需求會(huì)成為3D打印機(jī)發(fā)展和普及的重要推動(dòng)力,而3D打印機(jī)也將像手機(jī)、電腦一樣不再是遙不可及的產(chǎn)物,而將走入千家萬(wàn)戶。但采用金屬3D打印技術(shù)打印的零件不僅可以打“薄”、打出蜂窩一樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且所采用的多光束無(wú)縫拼接技術(shù),僅72小時(shí)就能一次性快速成型。
金屬3D打印技術(shù)和設(shè)備,可以為航空航天、模具等領(lǐng)域提供區(qū)別于傳統(tǒng)加工工藝的輕量功能化、定制化金屬產(chǎn)品。
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SLM原理介紹
SLM技術(shù)的成型原理,在基板上用刮i刀先鋪一層金屬粉末,然后用激光束在掃描振鏡的控制下按照一定的路徑快速照射粉末,使其發(fā)生熔化,凝固,形成冶金熔覆層,然后將基板下降與單層沉積厚度相同的高度,在鋪一層粉末進(jìn)行激光掃描加工,重復(fù)這樣的過(guò)程直至整個(gè)零件成型結(jié)束。某些情況下,可以考慮用淚滴形或六角形等孔形結(jié)構(gòu)來(lái)代替圓孔是更好的設(shè)計(jì)方式。
至于要真正加工一個(gè)近乎的金屬件,設(shè)備載體固然重要,但是需要軟件、工藝、材料相互協(xié)調(diào),當(dāng)然,用金屬3D打印機(jī)制造零部件或者加工產(chǎn)品,首先需要熟悉材料,然后再談精密機(jī)械。4mm以下的數(shù)值,那么每一層的打印均是壓著上一層耗材前進(jìn),從而導(dǎo)致打印耗材二次融化和變形。而且,金屬打印,因?yàn)橹螁?wèn)題,會(huì)導(dǎo)致后期零件無(wú)法加工,可能需要考慮更多材料成分的配比關(guān)系來(lái)迎合打印過(guò)程中其他因素對(duì)材料特性的影響。
以3D打印航空航天零部件為例,航空航天上使用的金屬部件都是在極端環(huán)境下的,具有強(qiáng)抗腐蝕性、耐高溫、金屬?gòu)?qiáng)度高的特點(diǎn),如果不熟悉材料特征,如何利用3D打印控制制造金屬零部件呢?因此,熟悉材料就顯得尤為重要。
根據(jù)業(yè)內(nèi)領(lǐng)i先的廠商的報(bào)告,目前3D打印的材料已經(jīng)超過(guò)了200種。從直接數(shù)字制造(DDM)角度來(lái)看,200多種材料還是非常有限的,因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中產(chǎn)品非常多,生產(chǎn)材料以及其組合也是紛繁復(fù)雜的。而3D打印的特點(diǎn)是小批量、定制化,降低了新產(chǎn)品推向市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)和成本。這些材料我們不可能一一解讀,但是把這些材料歸類之后,也不外乎石化產(chǎn)品類、生物類產(chǎn)品、金屬類產(chǎn)品、甚至是石灰混凝土產(chǎn)品這樣幾大類。