מדפסת תלת מימדית למתכת. תעשיית מוצרי מתכת

הדפסה תלת-ממדית נחשבת לטכנולוגיה המורכבת ביותרהישג וכיוון חשוב של ייצור כתוסף. הודות למדפסות תלת מימדיות, הזדמנויות חדשות נפתחות בכל ענפי המשק. קיימת דעה כי בעתיד הם יכולים אפילו להחליף שיטות ייצור מסורתיות (חישול, הליהוק וכו '). במאמר זה נשקול מה היא הדפסה 3D עם מתכות וטכנולוגיות הראשי שלה.

מהי מדפסת 3D עבור מתכת

אלה מכונות מיוחדות המאפשרותלייצר חפצים מתכת או להחיל ציפוי על מוצרים מוגמרים. כזה מדפסת "גדל" שכבת אובייקט פיזי שכבה. כלומר, על המחשב במערכת העיצוב, מודל וירטואלי נוצר בשלושה מימדים, מחולק לשכבות דיגיטליות. לאחר הפעלת האובייקט בדפוס, ראש המדפסת התלת-ממדית מתחיל לסחוט את המתכת הנוזל או לשפוך את האבקה על משטח ההדפסה, ויוצר את השכבה הראשונה. אז המכונה חלה על חלק השני של מתכת וכן הלאה.

3D מדפסת עבור מתכת מאפשר לך ליצור מגוון רחב של מוצרים, בזכות הטכנולוגיה המודרנית, יכול להתחרות עם שיטות קלאסיות של ייצור מתכת.

מה אני יכול להדפיס עם מדפסת 3D?

מדפסת זו היא המצאה אוניברסלית,אשר ניתן להשתמש על ידי אנשי מקצוע וחובבים פשוטים. מדפסות מתכת יכול לשמש לייצור שאינם סטנדרטיים אובייקטים, חלקים מכניים, תכשיטים. הם גם מאפשרים את היצירה של מוצרי מתכת המדמה זיוף יד. ובשביל זה, מכשירים ומנגנונים נוספים אינם נחוצים.

מדפסת תעשייתית תלת מימדית למתכתאפילו מנוע טילים. במקרה זה, זה לא יהיה שונה כמעט מן המוצר המיוצר על ידי השיטה המסורתית. לפיכך, מדפסת המתכת מאפשרת לאדם מודרני ליצור חפצים.

טכנולוגיות הדפסה תלת מימדית למתכת

עד כה, ייצור מוצרים מהמתכת מתבצעת על ידי שתי טכנולוגיות: לייזר והדפסה דיו. הם מתכוונים לשכבות מתכת הדרגתיות ומדויקות, וכתוצאה מכך יש לקבל את הדמות המיועדת. במקביל, מהנדסים פיתחו מספר דרכים לגדול.

הדפסה תלת-ממדית של דיו

תעשיית מוצרי מתכת עם הדפסת דיוהיא אחת הדרכים הישנות ביותר של ייצור תוסף. זה מאפשר את הדרך הטובה ביותר להשתמש במתכות כמו מתכלים. אבל טכנולוגיה זו חלה רק במקרה של יצירת מודל מורכב. העובדה כי המדפסת דיו 3D מאפשר לך להדפיס חפצים מכל חומר זה יכול להיות מעובד לתוך אבקה. במהלך ההדפסה, חומרי הגלם הקרקעיים כרוכים בפולימרים. בגלל תכונה טכנולוגית זו, מוצרים מוגמרים לא יכול להיחשב מתכת לחלוטין.

בנוסף, ניתן להמירמודלים מורכבים שהושגו בכל מתכת. לשם כך, התכה תרמית או צריבה של פולימרים ו sintering של אבקת מתכת משמשים. מוצרי מתכת כאלה אינם עמידים, שכן יש להם מבנה נקבובי. הוספת כוח יכול להיות בגלל הספגה של מתכת אחרת. לדוגמה, אובייקט פלדה יהפוך עמיד יותר אם הוא ספוג עם ברונזה.

שיטה זו של יצירת מוצרים משמש בעיקר בתעשיית התכשיטים והתכשיטים.

שיטת למינציה

הדפסה 3D על ידי למינציה פירושוציור על הרציף של יריעות דקות של מתכת, נוצר על ידי לייזר או חיתוך מכני, והדבקה שלהם כדי לקבל מודל תלת מימדי. שיטה זו מאפשרת לנו להשתמש אפילו רדיד מתכת כחומר מתכלה. אובייקטים למינציה אין כוח מתכת, כי היושרה שלהם מבוססת על הדבקה של גיליונות מלוכדות.

היתרון של הטכנולוגיה הזו הואזולה יחסית ויכולת ליצור מגוון של פריטים זהים למוצרי מתכת. הדפסה למינציה הנפוץ ביותר משמש ליצירת מדומה קופצים.

שכבת פיוזינג

שיטה זו של הדפסה 3D מבוסס על השימושחומרים מסגסוגת קלה. Extruders הזמינים במדפסת אינם מסוגלים לעמוד בטמפרטורות גבוהות. לכן, זה כמעט בלתי אפשרי ליצור חפצים ממתכת טהורה וסגסוגות. לפיכך, היזמים של מתכלים החלו לייצר חומרי גלם מרוכבים מיוחדים. דוגמה לפתרון כזה הוא חומר המורכב מאבקה תרמופלסטית וארד.

מדפסת מתכת מסוג זה מדפיסה פריטים,אשר במראה לא ניתן להבחין בין מוצר all-metal. אבל התכונות הפיזיות של אובייקטים כאלה הרבה יותר גרוע. לכן, שכבת ידי שכבת היתוך משמש באופן בלעדי ליצור מדומה קופצים, מזכרות, ופריטים הפנים. עכשיו, מהנדסים מחפשים תעשיות שבו מותר להשתמש בטכנולוגיה זו הייצור. לכן, תרמופלסטיים עם מילוי מתכת יכול לשמש להדפסת לוחות אלקטרוניים.

לייזר סלקטיבי ו sintering ישיר

לייזר סלקטיבי sintering של מתכות מאפשרעבודה לא רק עם חומר עמיד, אלא גם עם תרמופלסטיים. כאן יצירת אובייקטים תלת מימדיים מתרחשת עם עזרה של התקנות לייזר על ידי sintering אבקת מתכת. לעתים קרובות, כדי להפחית את העוצמה של emitters לייזר על החומר מתכתי, ציפוי נמוך יותר התכה מוחל. במקרים כאלה, כדי להגדיל את כוחם של מוצרים מוגמרים, נוסף sintering ו הספגה עם מתכות נדרשים.

וריאציה של השיטה המתוארת היא ישירהלייזר sintering של מתכות. טכנולוגיה זו מתמקדת בעבודה עם סוג אבקת מתכת טהורה. כדי לממש את המטרה, ישנם תאים מיוחדים אטום מלא גז אינרטי במדפסת 3D. כמו כן, מכונת ההדפסה משתמשת חימום של חומר מתכלה לטמפרטורה שבה הוא נמס, אבל לא רתיחה עדיין. זה מאפשר לך לצמצם את זמן ההדפסה ולשמור על העוצמה של התקנות לייזר.

לייזר sintering מתרחשתשכבות. על פלטפורמת העבודה, המכשיר מחיל שכבה דקה של אבקה מחוממת, חלקיקים מהם sintered יחד עם השכבה הקודמת. קרן הלייזר משנה ללא הרף את הכיוון שלה בעזרת מערכת מראה.

לייזר sintering מאפשרת ליצורעיצובים מורכבים ללא תמיכה נוספת. לכן, טכנולוגיה זו משמשת ליצירת חלקים דיוק גבוהה שאינם דורשים עיבוד שלאחר מכן, כמו גם לייצור מודלים אינטגרליים של רמת המורכבות כי לא ניתן לבצע עם הליהוק קונבנציונאלי.

לייזר sintering מאפשר לעבוד עם פלדה, סגסוגות ניקל, טיטניום, מתכות יקרות, וכו '

לייזר סלקטיבי ואלקטרוני הקרה אלקטרונית של מתכות

למרות המודלים המתקבלים על ידי sintering לייזרמתכת, הם באיכות גבוהה, יש להם יישום מוגבל. מבנה נקבובי של אובייקטים סיים מפחית את כוחם. מוצרים אלה הם לשימוש מועט עבור יישומים תעשייתיים, אבל משמשים יותר כדי ליצור מדומה קופצים טיפוס. לייצור של מודלים עמיד עמיד בפני עומס, מהנדסים המרה ישירה לייזר sintering הטכנולוגיה לתוך שיטת ההיתוך לייזר. הוא מבוסס על טיפול תרמי חזק של אבקת המתכת כדי להשיג אובייקט הומוגני. אובייקטים המודפסים בדרך זו לא באמת שונים בתכונות מכניות ופיסיקליות מאנלוגים המיוצרים בשיטות מסורתיות.

במקביל טכנולוגיה זו מוחלתהקרה אלקטרונית. זה מאפשר לך ליצור אובייקטים עם אותו דיוק ורזולוציה, אבל יש יתרונות מסוימים. לכן, מדפסת 3D עבור מתכת מסוג זה במקום מערכות מראה אלקטרומכני מצויד אקדחים אלקטרוניים. זה מאפשר למכונה לפעול במהירויות גבוהות יחסית, אשר משפרת את הביצועים ללא סיבוכים משמעותיים בתהליך. טכנולוגיה זו היא חלופה מצוינת לייצור תעשייתי מסורתי, שבו ציוד נוסף (תנורים ותבניות) משמש.

מדפסות לייזר ו אלקטרונים הקורה ההתכה משמשים בעיקר לייצור חלקים של מנועי סילון ו טורבינות גז, תותבים אורתופדיים.

בנייה ישירה של תוסף לייזר

מדפסת 3D עבור לייזר ישיר מתכתבנייה המשמשים לתיקון מוצרים מוגמרים. הטכנולוגיה של מכונה כזו מבוססת על העיקרון של ריסוס חלקיקים של אבקת מתכת על חלקים פגומים של אובייקט וממיסה אותם עם לייזר. שיטה זו מאופיינת על ידי התמחות צרה והיא משמשת אך ורק למטרות תעשייתיות.

ראש ההדפסה של סוג זה של המדפסת נע בשלושה מישורים ומסובב על הציר האנכי. אז, זה עובד בכל זווית.

מכונות דומות משמשות לתיקון מכונות מורכבות ומוצרים גדולים. לדוגמה, כדי לתקן מנועי מטוסים.

העלות של מדפסת 3D עבור מתכת

היום בשוק יש מבחר גדול שלמכונות, המאפשר ליצור אובייקטים מתכת תלת ממדי. העלות שלהם תלויה המותג ואת טכנולוגיית ההדפסה. אז, מדפסת תעשייתית 3D לעבודה עם מתכת, שבו ניתן להדפיס מנוע, עולה עשרות אלפי דולרים. מכונות במחיר סביר יותר ניתן לקנות הרבה יותר זול, אבל את איכות המוצרים יהיה גרוע יותר. כדי לפתור בעיה זו, מהנדסים מפתחים מדפסת 3D עבור מתכת, המחיר אשר יהיה נמוך בהרבה כאשר מבצעית מלאה.

</ p>>