3D технологии в производстве

Аннотация:

Трехмерная печать или аддитивное производство - это новый метод изготовления деталей непосредственно из цифровой модели с использованием метода послойного наращивания материала. Этот метод изготовления без использования инструментов позволяет производить высокоплотные металлические детали за короткое время с высокой точностью. Особенности аддитивного производства, такие как свобода конструирования деталей, сложность деталей, легкая утяжеленность, консолидация деталей и проектирование по функциональности, вызывают особые интересы в производстве присадок к металлам для аэрокосмической, нефтегазовой, морской и автомобильной промышленности. Плавление в порошковом слое, при котором каждый слой порошкового слоя избирательно расплавляется с использованием источника энергии, такого как лазер, является наиболее перспективной технологией аддитивного производства, которая может быть использована для изготовления небольших металлических деталей небольшого объема. В этой статье представлен обзор технологий 3D-печати, материалов, областей применения, преимуществ, недостатков, проблем экономики и применения технологии 3D-печати.

1.ВСТУПЛЕНИЕ

Аддитивное производство (АМ), также известное как 3D-печать, является процессом соединения материалов для создания объектов слой за слоем из 3D-модели. Этот инструмент может дать отрасли производительный подход, новую гибкость дизайна и значительно уменьшить использование энергии.

Основные применения аддитивного производства включает: быстрое прототипирование, быстрая оснастка, прямое изготовление деталей и ремонт деталей из пластмассы, металлические, керамические и композиционные материалы. Два основных параметра любого металлического процесса AM являются материал и источник энергии, используемые для формирования части. Исходное сырье может быть использовано в виде металла, порошка или проволоки, тогда как лазер, электронный луч или дуга могут быть использоваться в качестве источника энергии.

2. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДОБАВКИ

Несколько технологий были разработаны для добавки. Например, слияние порошкового слоя - ведущая технология а также наиболее актуальна для металлических предметов. Прямое металлическое лазерное спекание - (DMLS) наиболее предпочтительная технология плавления в порошковом слое ввиду короткого время изготовления. Сложная геометрия и сборка с несколькими компонентами могут быть упрощены до мельчайшего количества деталей с большей экономичной сборкой. DMLS не требует специальных инструментов, таких как отливки, поэтому удобен для коротких производственных циклов.

3. Прямое спекание металла лазером- DMLS

Принцип прямого металлического лазерного спекания (DMLS) - это процесс создания прототипа и оснастки с помощью которых чистая форма детали изготавливается за один процесс. Сложные части могут производиться непосредственно из 3D-CAD моделей по слоям. Затвердевание слоев металлического порошка в частях слоя соответствуют сечению трехмерной части в соответствующем слое. Основной принцип технологии DMLS - плавить слои (20 - 60 мкм) металлического порошка управляемым лазерным лучом.(200 Вт). Важные части DMLS машины являются: строительная платформа, дозатор, блок повторного нанесения покрытия, лазерная система, прецизионная оптика, такая как объектив "Ftheta" или вариоскан. Металлический порошок хранится в дозаторе, а обратный слой используется для нанесения покрытия металлического порошка равномерной толщиной слоя на стальной основе "тарелки".

4. ВЫВОД

Существует богатый ландшафт для доступных технологий и материалы для изготовления качественных металлических добавок. Диапазон в настоящее время уже очень велик, начиная от титановых сплавов и никелевых сплавов до высококачественной нержавеющей стали.

РЕКОМЕНДАЦИИ

Алек, 3D Systems завершает кронштейн самолета GE вызов с 3D-печатью металла, www.3ders.org/articles/20160505-3d-systems-completes-geaircraft-bracket-challenge-with-metal-3d-printingsolution.html

Аллен, Дж. Исследование сравнительных затрат Производство добавок против машины от Solid для авиационного двигателя Запчасти, www.researchgate.net/publication/266164765_RTOMP-AVT

Электронный луч, Википедия, https://en.wikipedia.org/wiki/Electron_beam_freeform_fabric ция EOS 2016

Обзоры, сравнительные характеристики 3D-технологий, http://www.bestadvisor.ru/3d-printers

Моррис, Г., Аддитивное производство в GE - www.gecapital.com/webinar-assets/pdf/3dprinting-capital.pdf

Павел. P., Norsk Titanium, 3D-Druck von Flugzeugteilen ist Realität, www.3ddrucken.de/2015/12/norsk-titanium-3d-druck-vonflugzeugteilen-ist-realitaet/