Stampa 3D di metalli

Recentemente, avemu fattu una dimustrazione di metalluStampa 3D, è l'avemu finitu cù assai successu, allora chì hè u metalluStampa 3DQuali sò i so vantaghji è svantaghji ?

A stampa 3D in metallo hè una tecnulugia di fabricazione additiva chì custruisce oggetti tridimensionali aghjunghjendu materiali metallici stratu per stratu. Eccu una introduzione dettagliata à a stampa 3D in metallo:

Principiu tecnicu
Sinterizazione laser selettiva (SLS): L'usu di fasci laser à alta energia per fonde è sinterizà selettivamente e polveri metalliche, riscaldendu u materiale in polvere à una temperatura ligeramente inferiore à u so puntu di fusione, in modu chì si formanu ligami metallurgichi trà e particelle di polvere, custruendu cusì l'ughjettu stratu per stratu. In u prucessu di stampa, un stratu uniforme di polvere metallica hè prima pusatu nantu à a piattaforma di stampa, è dopu u fasciu laser scansiona a polvere secondu a forma di a sezione trasversale di l'ughjettu, in modu chì a polvere scansionata si fonde è si solidifica inseme, dopu à u cumpletamentu di un stratu di stampa, a piattaforma cala di una certa distanza, è dopu sparghje un novu stratu di polvere, ripetite u prucessu sopra finu à chì tuttu l'ughjettu sia stampatu.
Fusione Laser Selettiva (SLM): Simile à SLS, ma cù una energia laser più alta, a polvere metallica pò esse cumpletamente fusa per furmà una struttura più densa, si pò ottene una densità più alta è migliori proprietà meccaniche, è a resistenza è a precisione di e parti metalliche stampate sò più alte, vicine o ancu superanu e parti prodotte da u prucessu di fabricazione tradiziunale. Hè adatta per a fabricazione di parti in l'aerospaziale, l'attrezzatura medica è altri campi chì richiedenu alta precisione è prestazioni.
Fusione di fasciu elettronicu (EBM): L'usu di fasci di elettroni cum'è fonte d'energia per funde e polveri metalliche. U fasciu elettronicu hà e caratteristiche di alta densità d'energia è alta velocità di scansione, chì ponu funde rapidamente a polvere metallica è migliurà l'efficienza di stampa. A stampa in un ambiente di vuoto pò evità a reazione di i materiali metallici cù l'ossigenu durante u prucessu di stampa, chì hè adattatu per a stampa di leghe di titaniu, leghe à base di nichel è altri materiali metallici sensibili à u cuntenutu d'ossigenu, spessu usati in l'aerospaziale, l'attrezzatura medica è altri campi di alta gamma.
Estrusione di materiale metallicu (ME): Metudu di fabricazione basatu annantu à l'estrusione di materiale, attraversu a testa d'estrusione per estrudere u materiale metallicu in forma di seta o pasta, è à u listessu tempu per scaldà è indurisce, in modu da ottene un stampaggio à accumulazione stratu per stratu. In paragone cù a tecnulugia di fusione laser, u costu d'investimentu hè più bassu, più flessibile è cunveniente, particularmente adattatu per u sviluppu precoce in l'ambiente d'uffiziu è l'ambiente industriale.
Materiali cumuni
Lega di titaniu: hà i vantaghji di alta resistenza, bassa densità, bona resistenza à a corrosione è biocompatibilità, largamente aduprata in l'aerospaziale, l'attrezzatura medica, l'automobile è altri campi, cum'è e pale di i motori di l'aerei, l'articuli artificiali è altre parti di fabricazione.
Acciaiu inox: hà una bona resistenza à a currusione, proprietà meccaniche è proprietà di trasfurmazione, un costu relativamente bassu, hè unu di i materiali cumunimenti usati in a stampa 3D di metalli, pò esse adupratu per fabricà una varietà di pezzi meccanichi, strumenti, dispositivi medichi è cusì.
Lega d'aluminiu: bassa densità, alta resistenza, bona cunduttività termica, adatta per a fabricazione di pezzi cù esigenze di pesu elevatu, cum'è u bloccu di cilindri di u mutore di l'automobile, i pezzi strutturali aerospaziali, ecc.
Lega à basa di nichel: cù una eccellente resistenza à alta temperatura, resistenza à a corrosione è resistenza à l'ossidazione, hè spessu aduprata in a fabricazione di cumpunenti à alta temperatura cum'è i motori di l'aerei è e turbine à gas.
vantaghju
Altu gradu di libertà di cuncepimentu: A capacità di ottene a fabricazione di forme è strutture cumplesse, cum'è strutture reticolate, strutture topologicamente ottimizzate, ecc., chì sò difficiuli o impussibili da ottene in i prucessi di fabricazione tradiziunali, furnisce un più grande spaziu d'innuvazione per a cuncepimentu di u produttu, è pò pruduce pezzi più ligeri è d'altu rendimentu.
Riduce u numeru di pezzi: parechje parti ponu esse integrate in un inseme, riducendu u prucessu di cunnessione è di assemblea trà e parti, migliurendu l'efficienza di a produzzione, riducendu i costi, ma ancu migliurendu l'affidabilità è a stabilità di u pruduttu.
Prototipazione rapida: Pò ​​pruduce un prototipu di un pruduttu in pocu tempu, accelerà u ciclu di sviluppu di u pruduttu, riduce i costi di ricerca è sviluppu, è aiutà l'imprese à mette i prudutti nantu à u mercatu più rapidamente.
Pruduzzione persunalizata: Sicondu i bisogni individuali di i clienti, i prudutti unichi ponu esse fabbricati per risponde à i requisiti particulari di diversi clienti, adatti per impianti medichi, gioielli è altri campi persunalizati.
Limitazione
Scarsa qualità di a superficia: A rugosità di a superficia di e parte metalliche stampate hè relativamente alta, è hè necessariu un post-trattamentu, cum'è a smerigliatura, a lucidatura, a sabbiatura, ecc., per migliurà a finitura di a superficia, aumentendu u costu è u tempu di pruduzzione.
Difetti interni: ci ponu esse difetti interni cum'è pori, particelle micca fuse è fusione incompleta durante u prucessu di stampa, chì affettanu e proprietà meccaniche di e parti, in particulare in l'applicazione di carichi elevati è carichi ciclici, hè necessariu riduce l'occorrenza di difetti interni ottimizendu i parametri di u prucessu di stampa è aduttendu metudi di post-elaborazione adatti.
Limitazioni di i materiali: Ancu s'è i tipi di materiali di stampa 3D in metallo dispunibili sò in crescita, ci sò sempre certe limitazioni di i materiali paragunate à i metudi di fabricazione tradiziunali, è certi materiali metallichi d'altu rendimentu sò più difficiuli da stampà è u costu hè più altu.
Prublemi di costu: U costu di l'attrezzature è di i materiali di stampa 3D in metallo hè relativamente altu è a velocità di stampa hè lenta, ciò chì ùn hè micca cusì economicu cum'è i prucessi di fabricazione tradiziunali per a pruduzzione à grande scala, è hè attualmente principalmente adattatu per picculi lotti, pruduzzione persunalizata è zone cù elevati requisiti di prestazioni è qualità di u produttu.
Cumplessità tecnica: A stampa 3D in metallo implica parametri di prucessu cumplessi è cuntrollu di prucessu, chì richiede operatori prufessiunali è supportu tecnicu, è richiede un altu livellu tecnicu è sperienza di l'operatori.
Campu d'applicazione
Aerospaziale: Adupratu per fabricà pale di motori aeronautici, dischi di turbine, strutture d'ale, parti di satelliti, ecc., chì ponu riduce u pesu di e parti, migliurà l'efficienza di u carburante, riduce i costi di pruduzzione è assicurà l'alte prestazioni è l'affidabilità di e parti.
Automobile: Fabricazione di blocchi di cilindri di motori d'automobile, carcasse di trasmissione, parti strutturali leggere, ecc., per ottene un design leggeru di automobili, migliurà l'ecunumia di carburante è e prestazioni.
Medicale: A pruduzzione di dispositivi medichi, articulazioni artificiali, ortesi dentali, dispositivi medichi implantabili, ecc., secondu e differenze individuali di i pazienti, a fabricazione persunalizata migliora l'adeguatezza di i dispositivi medichi è l'effetti di u trattamentu.
Fabbricazione di stampi: A fabricazione di stampi à iniezione, stampi à pressofusione, ecc., Accurta u ciclu di fabricazione di stampi, riduce i costi, migliora a precisione è a cumplessità di u stampo.
Elettronica: Fabbricazione di radiatori, gusci, circuiti stampati di apparecchiature elettroniche, ecc., per ottene una fabricazione integrata di strutture cumplesse, migliurà e prestazioni è l'effettu di dissipazione di u calore di l'apparecchiature elettroniche.
Ghjuvelli: Sicondu a creatività di u designer è i bisogni di i clienti, una varietà di ghjuvelli unichi pò esse fabbricata per migliurà l'efficienza di a pruduzzione è a persunalizazione di u pruduttu.