有時(shí)制造業(yè)的發(fā)展速度比其客戶快。制造金屬粉末的方法在十年前似乎是不可想象的,現(xiàn)在突然成為主流的一部分——或者你聽(tīng)到了。就在您認(rèn)為自己了解粉末冶金的好處時(shí),它的表親出現(xiàn)了,金屬增材制造,也稱為 3D 打印。真的有可能“打印”零件并消除制造過(guò)程中的一些步驟嗎?或者有沒(méi)有理由為什么增材制造仍然是一個(gè)利基概念?
這是增材制造技術(shù)與“傳統(tǒng)”粉末冶金(包括用于電動(dòng)機(jī)的軟磁復(fù)合材料)的優(yōu)缺點(diǎn)之間的權(quán)衡。
金屬增材制造工藝的優(yōu)缺點(diǎn)
什么是增材制造?
與任何新技術(shù)一樣,增材制造有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),具體取決于所使用的具體技術(shù)。我們可以詳細(xì)介紹不同類(lèi)型的金屬增材制造,但工業(yè)上廣泛使用的只有兩種:
粉床粘合劑噴射(噴墨)
直接金屬激光燒結(jié) (DMLS)
金屬增材制造 (AM) 工藝不需要工具——它以類(lèi)似于噴墨打印機(jī)的方式使用粉末制造組件.它將零件分解成許多二維層,并逐層打印完成的組件。
噴墨
噴墨打印是一種類(lèi)似于您家中傳統(tǒng)噴墨打印機(jī)的過(guò)程。我們將詳細(xì)討論這項(xiàng)技術(shù),因?yàn)殡m然當(dāng)時(shí)它相對(duì)較慢,但它是 AM 領(lǐng)域中最快的技術(shù)。
一層薄薄的金屬粉末散布在整個(gè)建筑外殼上。
打印頭在打印床上移動(dòng)并以所需零件層的形狀噴灑一層粘合劑。
通常,整個(gè)粉末床都被轉(zhuǎn)移到熱“粘合”過(guò)程,在該過(guò)程中,噴涂在每一層上的粘合劑干燥并獲得強(qiáng)度。
將粉床移至除粉站,在那里清除松散的粉末并清潔零件。
零件被燒結(jié)。這是零件收縮約 20% 并獲得冶金結(jié)合的地方。
直接金屬激光燒結(jié)
DMLS 也是一種通過(guò)從許多 2D 層創(chuàng)建 3D 零件來(lái)工作的過(guò)程。
一層非常薄的粉末散布在構(gòu)建的信封的整個(gè)長(zhǎng)度上。
激光束穿過(guò)層并聚焦在將要形成零件的區(qū)域。
來(lái)自激光的能量在接觸時(shí)將粒子燒結(jié)在一起。
將粉床移動(dòng)到除粉站,在那里清除松散的粉末并清潔零件。
3D打印在哪些方面適合粉末冶金?
多年來(lái),3D打印在原型制作方面一直是有幫助的,但是當(dāng)你需要大量快速制作的低成本物品時(shí),它的缺點(diǎn)就很明顯了。增材制造正在部件制造中找到自己的位置,作為對(duì)注塑成型和傳統(tǒng)壓制和燒結(jié)的補(bǔ)充。家庭版或辦公版的 3D 打印機(jī)使用塑料來(lái)形成端部零件,但在工業(yè)領(lǐng)域,也可以使用粉末形式的金屬來(lái)實(shí)現(xiàn) 3D 打印,類(lèi)似于粉末金屬壓制中使用的粉末。