包头3D打印

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3D打印金属技术之旅

更新时间: 2024-11-28 10:30:07  查看次数: 161    
选择性激光烧结(SLS)技术有不少毛病哦。它的打印设备买起来特别贵,打印出来的成品构件表面不光滑,里面的结构也不紧实,会有孔洞这样的问题。零件的大小有限制,而且质量会被粉末影响。工作的时候还得有个单独的实验室来放设备,产品放久了还会因为内部应力释放而变形。
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SLS 技术在打印金属构件方面用得比较多,在好多 3D 打印技术里有它的一席之地,像汽车制造、医学研究、建筑施工,就连航天科研这些领域都广泛地用它。新一代 F - 35Lighte - ningII 战机有 1500 多个零件就是用这个技术打印出来的,美国还用它打印了 AIM - 9 响尾蛇导弹部分的基座。
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选择性激光熔化(SLM)技术主要有三个大部分。一个是激光发射器,一个是铺粉系统,还有一个是活塞式基板升降系统。它典型的工作过程是这样的:先利用计算机软件(像 UG 或者 Pro/E)建立零部件的三维模型,然后把它转成能分割的 STL 格式。接着在底部弄个 2 到 5 毫米高的支撑体,把支撑体和三维几何模型一起切成一定厚度的好多层,再导入到 SLM 设备里。等金属粉末铺好了,激光就按照预先设好的程序扫描基板上特定形状的粉末材料。每扫描完一层,基板就下降一些,在下一个高度重新铺粉末。就这样一直重复扫描和下降铺粉的步骤,直到整个程序运行完,就可以从基板上面把成型好的零部件取下来了。因为 SLM 技术用的激光束能量高,所以能熔化熔点更高的金属粉末,在活性强、熔点高的金属材料打印上就没有限制。打印出来的成品构件更精确,表面很光滑,不用再精加工就能直接用。但是它也有问题,打印设备太贵了,效率低,工艺参数很复杂,还需要支撑,系统软件也不完善,环境温度不好控制,成型件变形大,所以只能打印小尺寸的构件。
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SLM 技术在军工、医学、航空、汽车这些领域也用得很广泛。2017 年美国国家航空航天局第一次对“太空发射系统”里用 SLM 技术制造的零部件做飞行试验。德国 Fraunhofer 研究所对这个技术打印出来的成品构件做了力学性能测试,他们还在生物领域用这个技术打印出了 TC4 关节窝和头盖骨,综合力学性能比美国材料与实验协会标准 ASTM 对相关制品的性能要求还好。
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金属激光烧结(DMLS)技术也是用高能量的激光烧结金属粉末层来打印出成型件,它的基本原理和 SLS 技术差不多。DMLS 工艺里有几个重要部件,像平台、分配器、重涂臂、激光、光学元件、扫描镜、计算机软件。它的具体步骤是,先设计好需要的构件的三维模型,把模型分割成好多薄层,保存成 STL 格式然后发到 3D 打印设备上。接着定义好支撑结构,把 STL 模型切成薄层。最后把文件层 STL 发到快速成形机器(DMLS - AM)上进行打印。