In 3D đã được sử dụng rộng rãi để tạo mẫu nhanh và tùy chỉnh từng phần nhỏ. Thuật ngữ "in 3D" đồng nghĩa với sản xuất phụ gia và tiết lộ cách các bộ phận được tạo ra: thông qua sự phát triển của vật liệu cơ bản, hình dạng của mô hình 3D được hình thành. Nói cách khác, máy in 3D sử dụng các vật liệu như sợi, nhựa hoặc bột, và các mặt cắt bằng keo với nhau để tạo các bộ phận 3D.

Trong những năm gần đây, in 3D kim loại đã thu hút được sự chú ý rộng rãi của giới truyền thông. Những bộ phận kim loại này ngày càng được sử dụng làm thành phần chính cho các bộ phận động cơ máy bay, thiết bị cấy ghép y tế và các ứng dụng ấn tượng khác. Tuy nhiên, thực tế là hầu hết công nghệ in 3D thực chất là các bộ phận bằng nhựa chứ không phải các bộ phận kim loại. Vậy tại sao lại có sự khác biệt?

Hôm nay, biên tập viên của Xianji.com sẽ giới thiệu với các bạn sự khác biệt giữa in 3D kim loại và in 3D nhựa và những khác biệt này dẫn đến việc sử dụng in kim loại trong các ứng dụng chuyên môn cao và sử dụng in 3D nhựa trong các lĩnh vực khác.

Cân nhắc về vật liệu và chi phí

In kim loại, chẳng hạn như thiêu kết laser kim loại trực tiếp (DMLS), sử dụng hợp kim kim loại dạng bột làm nguyên liệu thô. Như đã đề cập trước đó, vì các sản phẩm in DMLS được sử dụng trong các tình huống có tính chuyên môn cao, chẳng hạn như máy bay hoặc thiết bị y tế nên vật liệu phải đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cao.

Điều này trái ngược với các vật liệu in 3D bằng nhựa, thường có tiêu chuẩn chất lượng và khả năng truy xuất nguồn gốc thấp hơn vì những vật liệu in này được sử dụng nhiều để tạo mẫu hơn là sản xuất.

Giá thành của vật liệu in 3D bằng nhựa và kim loại cũng rất khác nhau. Xét về trọng lượng, bột kim loại dùng để in 3D kim loại đắt hơn phôi thép dùng để gia công và tất nhiên đắt hơn nhựa. Kim loại bột đắt tiền vì nó được sản xuất thông qua quá trình gọi là nguyên tử hóa khí. Trong quá trình này, kim loại lỏng được nguyên tử hóa bằng phun khí siêu âm và được làm lạnh thành các hạt siêu nhỏ.

Giá thành của vật liệu nhựa in 3D phần lớn phụ thuộc vào máy và nguyên liệu thô, nhưng hầu hết các vật liệu tiêu chuẩn như ABS, nylon và nhiều loại nhựa polyme đều rẻ hơn nhiều so với kim loại. Do giá thấp, nhựa được cung cấp rộng rãi từ nhiều nguồn cạnh tranh khác nhau. Ngược lại, có rất ít nhà sản xuất vật liệu in 3D kim loại và hầu hết bột kim loại chỉ được sản xuất bởi một số công ty.

Môi trường sản xuất: được kiểm soát và cởi mở

Máy in 3D thường được coi là một chiếc máy tính để bàn nhỏ, có kích thước bằng lò vi sóng và có thể chế tạo các bộ phận ở ngoài trời. Đây thực sự là trường hợp của máy in 3D để bàn, nơi vật liệu không thay đổi đáng kể do tiếp xúc với oxy. Tuy nhiên, kim loại rất dễ bị ăn mòn hoặc oxy hóa. Tuy nhiên, các vi hạt được sử dụng trong in kim loại 3D có diện tích bề mặt lớn và lượng vật liệu nhỏ. Quá trình oxy hóa sớm sẽ ảnh hưởng đến khả năng kết hợp của vật liệu và khiến các bộ phận in trở nên giòn.

Điều này có nghĩa là máy in 3D kim loại chắc chắn phức tạp hơn máy in nhựa. Nó đòi hỏi một khu vực kín khí và các phương pháp đặc biệt để lưu trữ, sàng lọc và tái chế bột chưa đông đặc mà không để nó tiếp xúc với không khí. Để ngăn ngừa các vấn đề về chất lượng, máy in 3D kim loại thường lưu trữ vật liệu trong môi trường trơ. Ví dụ, nitơ thường được sử dụng cho thép, trong khi argon thường được sử dụng cho hợp kim nhôm và titan. Khí này thường được bổ sung bằng bình rỗng. Nitơ cũng có thể được tách ra khỏi không khí bằng máy tạo nitơ. Bột kim loại thường được đóng gói trong buồng hình chai kim loại có khóa khí van để tháo lắp và thay thế dễ dàng.

Yêu cầu về nhiệt và kết cấu đỡ

In 3D kim loại sử dụng tia laser để tạo ra đủ nhiệt để kết hợp có chọn lọc các bột kim loại với nhau để tạo thành một bộ phận hoàn toàn dày đặc. Khi sử dụng DMLS, cần có tia laser công suất cao để tạo ra các mối hàn siêu nhỏ trên mỗi lớp. Cần rất nhiều nhiệt để làm nóng chảy kim loại. Điểm nóng chảy của kim loại mềm hơn là 600°C và điểm nóng chảy của kim loại cứng hơn là trên 1000°C.

In 3D bằng nhựa cần làm tan chảy lớp nền của nó, nhưng hầu hết các điểm nóng chảy đều nằm trong khoảng từ 100°C đến 200°C. Do điểm nóng chảy thấp hơn, máy in nhựa thân thiện với người tiêu dùng và doanh nghiệp hơn, cho phép những người có sở thích và công ty nhanh chóng tạo ra nguyên mẫu. Đầu máy đùn có kích thước bằng nắm tay là một ví dụ về máy in 3D bằng nhựa, cần làm nóng chảy dây tóc được truyền từ cuộn nhựa để tạo hình.

Nền tảng DMLS yêu cầu một tia laser có giá hàng chục nghìn đô la và cũng cần có thiết bị ngoại vi như bộ làm mát bằng chất lỏng để tránh quá nhiệt. So với tùy chọn máy in nhựa, tất cả cơ sở hạ tầng mà máy in DMLS yêu cầu đặt ra rào cản gia nhập thị trường cao hơn.

Trong máy in 3D, nhiệt độ tăng cũng sẽ làm tăng áp suất bên trong bộ phận. Đối với hầu hết các quy trình, khi vật liệu được lắng đọng để tạo thành bộ phận, cần có cấu trúc hỗ trợ để giữ bộ phận cố định và nó sẽ được gỡ bỏ sau khi in. Cấu trúc hỗ trợ in ấn rất cần thiết để tạo ra các tính năng như độ rủ, trong đó vật liệu cần "nổi" từ dưới cùng của bộ phận.

Cấu trúc hỗ trợ in 3D kim loại được làm bằng kim loại giống như bộ phận và nó cần có đủ độ bền để hỗ trợ bộ phận đó trong quá trình sản xuất. Ứng suất tạo ra trong bộ phận in 3D kim loại có thể đủ lớn để xuyên qua cấu trúc đỡ kim loại và có thể cần các vật liệu khác để giữ phôi cố định. Trên thực tế, nhiều bộ phận kim loại không được tháo ra khỏi đế đỡ cho đến khi chúng được ủ để tránh cong vênh.

Yêu cầu xử lý sau

Ngoài việc sử dụng lò xử lý nhiệt để loại bỏ áp lực khi in kim loại, cấu trúc đỡ kim loại phải được dỡ bỏ sau khi in xong. Đối với nhựa, điều này đôi khi rất dễ dàng, chỉ cần cho nó vào bồn nước để hòa tan vật liệu hỗ trợ hòa tan. Trong trường hợp xấu nhất, có thể sử dụng kìm và khuôn cắt để kẹp vật liệu đỡ.

Nhưng đối với in 3D kim loại, quá trình xử lý hậu kỳ cần có các công cụ, chẳng hạn như cưa vòng, trung tâm gia công và thậm chí cả tia lửa điện. Vì lý do này, việc sở hữu hoặc sử dụng máy in 3D kim loại có nghĩa là bạn có thể cần sở hữu hoặc có cơ hội bước vào xưởng máy CNC. Nhựa không yêu cầu thiết bị hoặc chuyên môn gần như giống như kim loại. Đối với hàng nghìn người tiêu dùng và công ty, việc sở hữu và sử dụng máy in nhựa sẽ dễ dàng hơn vì yêu cầu xử lý sau đơn giản hơn nhiều và không cần có kiến ​​thức hay thiết bị xử lý.

cuối cùng

Nói một cách đơn giản, in 3D trên kim loại khó hơn in 3D trên nhựa. In 3D kim loại như DMLS đòi hỏi kiến ​​thức chuyên môn, đặc biệt là kiến ​​thức về kiểm soát xử lý, yêu cầu máy móc, năng lượng cần thiết và thiết bị thứ cấp sau xử lý. Nhưng những độ phức tạp bổ sung này thường đáng giá vì DMLS có thể tạo ra một số hình hình học rất phức tạp từ các vật liệu như thép không gỉ, nhôm, titan và Inconel. Kim loại thường có hiệu suất cao hơn nhựa và với quyền tự do thiết kế được phép in 3D, DMLS có thể chế tạo một số bộ phận đáng kinh ngạc.

Liên kết đến bài viết này ： Khó khăn của in 3D kim loại là gì?

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Tấm kim loại, berili, thép cacbon, magiê, 3D in, độ chính xác Cơ khí CNC dịch vụ cho các ngành thiết bị nặng, xây dựng, nông nghiệp và thủy lực. Thích hợp cho nhựa và hiếm gia công hợp kim. Nó có thể biến các bộ phận có đường kính lên đến 15.7 inch. Các quy trình bao gồm gia công thụy sĩ, chuốt, tiện, phay, doa và ren. Nó cũng cung cấp đánh bóng kim loại, sơn, mài bề mặt và thân cây dịch vụ ép tóc. Phạm vi sản xuất lên đến 50,000 chiếc. Thích hợp cho vít, khớp nối, mang, bơm, bánhhộp đựng, máy sấy thùng phuy và các ứng dụng van cấp liệu quay .PTJ sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả về chi phí nhất nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.