金属3D打印早期在航空航天的应用已经被大家所共识。在船舶方向的发展是个较新的而课题,江南造船(集团)有限责任公司总工程师胡可一认为,要实现增材制造技术在船舶领域的规模应用,未来在共性应用方面需要解决4个问题:材料特性要适应增材制造的特点,比如要保证材料固化后强度的均匀性和形状的保持性等;纯增材制造的形状精度保证问题;规范和标准制造过程中材料和性能不均匀性的接受程度和检验手段问题,船舶工业应用增材制造技术,必须遵守一定的测试和评价规范,船厂要进行很多验证试验和计算;智能化增材制造设备的开发和研制问题,未来应研制还是泛用型设备,这是个重要的方向。
金属3D打印在环保节能及资源可持续应用趋势。湖北模具金属3D打印粉末
在金属3D打印粉末中,粉末的形状以及粉末的颗粒范围,都会对打印产生影响。常见的颗粒形状有球形、近球形、片状、针状及其他不规则形状等。不规则的颗粒的优势是具有更大的表面积,有利于增加烧结驱动。球形度高的粉体颗粒则流动性好,送粉铺粉均匀,有利于提升制件的致密度及均匀度。一般而言,球形度越高,粉末颗粒的流动性也越好。对于粉末颗粒,通常金属3D打印使用的粉末粒度范围是15~53μm(细粉)、53~105μm(粗粉),部分场合下可放宽至105~150μm(粗粉)。不同能量源的金属打印机对粉末粒度要求不同。细粉、粗粉应该以一定配比混合,选择恰当的粒度与粒度分布以达到预期的成形效果。湖北医疗3D打印模型金属3D打印激光选区熔融技术的应用市场受材料的限制。
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,纯钛是银白色的金属,化学性质比较活泼,具有许多优良性能。钛合金是以钛为基础加入其他元素构成的合金。钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点。在金属3D打印中,钛被广泛应用于制作飞机发动机压气机部件,以及火箭、导弹和飞机的各种结构件。钛合金的密度为钢的60%,纯钛的强度接近普通钢的强度,一些较强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,可制造出单位强度高、刚性好、质量轻的零部件。钛合金的使用温度较高,可在450℃~500℃的温度下长期工作。钛合金能够在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢,对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强。钛合金在低温下仍能保持其力学性能。比如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。
一般来说,采用选取激光熔融快速成形技术,零件的制造时间和成本均为传统技术的10%-50%。并且该技术在复合材料、梯度材料的工件实体制造也有很好的发展潜力。然而,激光选取熔融过程中,往往受到各方面条件的制约而导致零件成型失败。其中,激光成形中的温度场和应力场的分布则对零件的质量有着重要的影响。金属3D打印激光选择融化是一个热加工的过程,其中会伴随着温度场的变化,以及加工完成后,随着零件的冷却,都会存在零件内部的残余应力,这将导致零件的变形和开裂。汉邦科技金属3D打印工匠。
传统的功能性结构件可能是由几个甚至几十个几百个的零部件组装而成,金属3D打印通过粉末床激光熔融层层累积成型,可以通过优化设计,把原本需要组装的功能性结构件直接一体成型,避免了在装配过程中的误差累积或者焊接过程中存在的各种风险,一体成型的功能性结构件实现部件功能的同时,还具有非常良好的可靠性,当然,这一块的发展离不开设计师的思路转变,金属3D打印解放了设计师受传统加工方式所限制的设计思维,把所想即变为所得,具有重要意义。金属3D打印选区激光熔融成型技术的在新材料及成型方向的展望。武汉金属3D打印机
金属3D打印机将呈现以下发展趋势。湖北模具金属3D打印粉末
如今无处不在的3D打印已成为生产一次性产品原型的流行方式,微调3D打印机的软件比在工厂里重新设置大量设备更容易,也更便宜,让这项该技术非常适合小批量生产,已经有数百万的人造牙冠和助听器由3D打印制造。3D打印还可以为从飞机到赛车等高价值产品制造轻量而复杂的部件。在牙科行业常用到的3D打印技术主要有:光敏树脂选择固化技术(SLA)、选择性激光熔化技术(SLM)、喷墨打印技术(Polyjet)。但每种技术适合加工的牙科产品不同。SLA技术主要用于牙科手术导板、临时牙冠和牙桥制造,以及失蜡铸造的树脂模型。牙冠固定桥等修复体所采用的材料主要有牙科用金合金、钛合金、钴铬合金和不锈钢等,这类修复体对精度要求很高,且修复体的形状比较复杂。金属3D打印技术因具有快速、可直接制造精密的、个性化的复杂金属结构,所以在口腔修复体制造中有很大优势。湖北模具金属3D打印粉末