Theo các phương tiện truyền thông nước ngoài, nhờ một nghiên cứu mới ở Australia, chất lượng của các bộ phận kim loại in 3D có thể sớm được cải thiện. Các nhà khoa học ở đó đã xác định rằng sóng siêu âm có thể làm tăng độ bền của những vật liệu này bằng cách thay đổi cấu trúc vi mô của chúng. Nhóm nghiên cứu của Đại học RMIT do nghiên cứu sinh Carmelo Todaro dẫn đầu gần đây đã thử một công nghệ in 3D hiện có tên là "Directed Energy Deposition (DED)".

Trong những năm gần đây, với sự phát triển vượt bậc của công nghệ in 3D đang làm thay đổi nhanh chóng phương thức sản xuất và lối sống truyền thống của chúng ta. Là một đại diện điển hình của công nghệ sản xuất mới nổi, công nghệ in 3D kim loại ban đầu được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ đã chuyển hướng nhiều hơn sang thị trường công nghiệp, ô tô, y tế, khuôn mẫu, giáo dục và đồ trang sức. Bạn biết bao nhiêu về công nghệ in 3D kim loại? Hôm nay, Lei Jia Additive Editor sẽ giải thích về công nghệ in 3D kim loại chủ đạo hiện nay cho mọi người.

Điều này được hiểu là các nhà nghiên cứu RMIT đã sử dụng hai hợp kim phổ biến khác nhau để in mẫu: Ti-6Al-4V là hợp kim titan thường được sử dụng trong các bộ phận máy bay và cấy ghép cơ sinh học; Inconel 625 là hợp kim nhiệt độ cao gốc niken thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp hàng hải và dầu khí.

Bất kể loại hợp kim nào được sử dụng, bề mặt lắng đọng thực sự là một máy dò sóng âm, tức là một công cụ tạo ra rung động siêu âm. Khi kim loại đông đặc, rung động sẽ tác động lên các vi tinh thể để tạo thành một cấu trúc chặt chẽ hơn. Người ta nhận thấy rằng độ bền kéo và ứng suất chảy của các vật liệu này tăng 12% so với cùng một mẫu không dùng siêu âm.

Todrao cho biết: "Nếu bạn nhìn vào cấu trúc vi mô của các hợp kim in 3D, bạn sẽ thấy rằng chúng thường được cấu tạo từ các tinh thể lớn, kéo dài. Do tính chất cơ học thấp hơn và dễ bị nứt hơn trong quá trình in, điều này khiến chúng trở nên khó khăn hơn. được tiếp xúc với. Được chấp nhận cho các ứng dụng kỹ thuật. Tuy nhiên, cấu trúc vi mô của hợp kim thu được bằng cách sử dụng sóng siêu âm trong quá trình in rõ ràng là khác nhau: các tinh thể hợp kim rất nhỏ và hoàn toàn đẳng áp, có nghĩa là chúng theo mọi hướng của các bộ phận kim loại in. Ở trên được tạo thành đồng đều. "

Ngoài ra, bằng cách bật và tắt bộ tạo sóng siêu âm trong quá trình in, cũng có thể tạo ra một dự án duy nhất với các cấu trúc vi mô khác nhau ở các khu vực khác nhau. Đây là chất lượng được gọi là "phân loại chức năng", rất hữu ích khi xem xét các yếu tố như trọng lượng thấp hoặc giảm sử dụng vật liệu.

Các nhà nghiên cứu tin rằng một khi công nghệ in 3D tăng cường siêu âm được phát triển hơn nữa, nó cũng có thể được sử dụng để tăng độ bền của các kim loại khác, chẳng hạn như thép không gỉ, hợp kim nhôm và hợp kim coban.

Nhiều loại thành phần thủy lực đã được in 3D bằng kim loại. Ví dụ, Aidro sử dụng thép không gỉ in thủy lực van khối để điều khiển xi lanh tác dụng đơn. Công ty có thể tiết kiệm không gian và tối ưu hóa các đoạn nội bộ của mình. So với các thành phần truyền thống, nó có tốc độ dòng chảy cao hơn và tổn thất áp suất thấp hơn. Vì không cần khoan phụ trợ nên khả năng rò rỉ bên ngoài cũng được loại trừ.

Ngoài ra, một van thủy lực có thể xếp chồng được sản xuất bằng cách sử dụng thiết kế và cải tiến in 3D (Hình 2). Van giảm áp hoạt động trực tiếp được làm bằng thép và mạ kẽm để chống ăn mòn. Khi khách hàng của Aidro có nhu cầu van nhỏ, Cơ khí CNC không thể kiểm soát được thời gian và chi phí giao hàng. Ngược lại, van được thiết kế lại và sản xuất bằng thép không gỉ 3D, giúp giảm 60% trọng lượng. Kết cấu tường chắc chắn như ban đầu và các kết quả thiết kế mới có thể so sánh được dưới thử nghiệm áp suất 250bar.

Các phương pháp của công nghệ in 3D kim loại:

Hiện tại có 3 công nghệ in XNUMXD kim loại chủ đạo: thiêu kết chọn lọc bằng laser (SLS), tạo hình kim loại phản lực hạt nano (NPJ), nấu chảy chọn lọc bằng laser (SLM), tạo hình gần lưới bằng laser (LENS) và công nghệ nấu chảy chọn lọc chùm tia điện tử (EBSM).

Chọn lọc Laser Sintering (SLS)

Toàn bộ thiết bị quy trình của SLS bao gồm một xi lanh bột và một xi lanh định hình. Piston của xi lanh bột nâng lên, và máy rải bột trải đều bột lên xi lanh tạo hình. Máy tính điều khiển quỹ đạo quét hai chiều của chùm tia laze theo mô hình cắt lát của nguyên mẫu. Có các tùy chọn Mặt đất thiêu kết vật liệu bột rắn để tạo thành một lớp của bộ phận. Sau khi hoàn thành một lớp, piston làm việc được hạ độ dày một lớp, hệ thống rải bột được trải bằng bột mới, và chùm tia laze được điều khiển để quét và thiêu kết lớp mới. Chu kỳ này lặp đi lặp lại, từng lớp một cho đến khi phần ba chiều được hình thành.

Hình thành kim loại phản lực hạt nano (NPJ)

Như chúng ta đã biết, công nghệ in 3D kim loại thông thường sử dụng laser nung chảy hoặc thiêu kết laser các hạt bột kim loại, trong khi công nghệ tạo hình kim loại phản lực hạt nano (NPJ) sử dụng dạng lỏng thay vì bột. Các kim loại này được bọc trong một ống ở dạng chất lỏng và đưa vào máy in 3D. Khi kim loại được in 3D, nó được phun và đúc bằng "kim loại nóng" có chứa các hạt nano kim loại. Lợi ích là kim loại được in bằng sắt nóng chảy, toàn bộ mô hình sẽ tròn hơn, và các đầu in phun thông thường có thể được sử dụng làm công cụ. Khi quá trình in hoàn tất, buồng chế tạo sẽ được làm nóng để làm bay hơi chất lỏng dư thừa, chỉ còn lại phần kim loại.

Laser nóng chảy có chọn lọc (SLM)

Nguyên tắc cơ bản của công nghệ nấu chảy chọn lọc bằng laser là sử dụng Pro / e, UG, CATIA và phần mềm mô hình ba chiều khác để thiết kế mô hình rắn ba chiều của bộ phận trên máy tính, sau đó cắt và tạo lớp mô hình ba chiều. thông qua phần mềm cắt lát để lấy đường viền của từng mặt cắt Dữ liệu, đường quét lấp đầy được tạo ra từ dữ liệu đường viền và thiết bị sẽ điều khiển chùm tia laze để chọn các khu vực làm tan chảy vật liệu bột kim loại của từng lớp theo các đường quét lấp đầy này , và dần dần xếp chúng thành các bộ phận kim loại ba chiều. Trước khi tia laze quét, thiết bị rải bột trước tiên sẽ đẩy bột kim loại lên tấm đế của hình trụ tạo hình. Sau đó chùm tia laze sẽ lấp đầy đường quét của lớp hiện tại để chọn khu vực làm nóng chảy bột trên tấm đế để xử lý lớp hiện tại, sau đó hình trụ tạo hình được hạ xuống một khoảng cách giữa chiều dày lớp, hình trụ bột tăng lên một độ dày nhất định, thiết bị trải bột sau đó trải bột kim loại trên lớp hiện tại đã xử lý, thiết bị chuyển dữ liệu của đường bao lớp tiếp theo để xử lý, và quá trình gia công được thực hiện từng lớp cho đến khi toàn bộ các bộ phận được xử lý.

Laser gần lưới định hình (LENS)

Công nghệ Laser Near Net Shaping (LENS) sử dụng nguyên lý hoạt động đồng thời của tia laser và phân phối bột. Máy tính sẽ cắt mô hình CAD 3D của bộ phận thành từng lớp để thu được dữ liệu đường bao mặt phẳng 2D của bộ phận, dữ liệu này được chuyển thành quỹ đạo chuyển động của bàn làm việc CNC. Đồng thời, bột kim loại được đưa vào vùng hội tụ laser với tốc độ cung cấp bột nhất định, và nó nhanh chóng bị nấu chảy và đông đặc. Thông qua từng lớp từng lớp điểm, đường và bề mặt, cuối cùng thu được một thực thể phần hình dạng gần như ròng rã. Phần được tạo thành không yêu cầu hoặc chỉ cần một lượng nhỏ xử lý. có thể sử dụng được. LENS có thể thực hiện sản xuất các bộ phận kim loại không cần khuôn, tiết kiệm rất nhiều chi phí.

Liên kết đến bài viết này ： Sóng siêu âm có thể làm tăng 3% độ bền của kim loại in 12D

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

PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Dịch vụ. Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100.

Xưởng gia công chuyên gia công các dịch vụ phục vụ ngành xây dựng và giao thông vận tải. Khả năng bao gồm cắt plasma và oxy-nhiên liệu, Gia công phù hợp, MIG và Đồ gá hàn phay chính xác Cnc nhôm tùy chỉnh, cuộn, lắp ráp, Máy cnc inox gia công tiện thân cây, cắt, và Dịch vụ gia công CNC Thụy Sĩ. Vật liệu được xử lý bao gồm carbon và Bộ phận tấm che gia công bằng thép không gỉ thụ động.

Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( sales@pintejin.com ).