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3D打印金属:颠覆性的技术改变

发布时间:2017-08-08 08:54:26

  3D 打印已经不再陌生,逐渐的被世人所了解,就如前几天在美国首先发布的3D打印手枪图纸,挂到网上之后引起了轩然大波,因为美国政府的反对,而被叫停,但也实实在在的将3D打印摆到了平常百姓的面前。

   

   金属材料的3D打印。目前,3D打印的材料虽然在逐渐丰富,ABS,树脂,数字材料的很多打印机都可以支撑了,但是,金属材料的普及依旧需要一点时间。普及需要时间,是因为造价高,人们一时间还不能够很好的接受,其实,金属3D打印也是很早就已经出现,而且,国内的科研机构也早就开始研究了(可见,国家对于3D打印还是相当看重的)。最典型,也是人们听的最多的就是2012年10月至11月歼15试飞时,媒体广大宣传的其前起落架,就是使用钛合金通过3D打印技术来制造的。


   大家知道,3D打印,所谓增材制造,也就是通过一层一层的增加过程来实现的,那么通俗的说,其实就是将金属粉末颗粒“堆积粘合”到一起的来实现的。那其实,我以前一直有一个疑惑:通过这种“粘合”来实现的产品,会结实么?有这种疑惑的大有人在,懂一点儿制造常识的人应该都知道,对于金属材料,当然是铸件要比锻件的力学作用要好得多。那这是为什么呢?


   大家知道,铸件是金属水直接浇筑到磨具中,这样其就相当于一个流动的整体,你在    外给它施加的压力可以很好的分不到各处,使其压力分布相对均匀,但是,锻件,不管如何去控制外部施加的压力,锻件的外层与件的内层肯定会出现不同的压力分布,这是通过实验,或者大家凭空想象就可以得出的结论,这个问题对于研究制造工艺的专家来说,确实是很头疼的问题,那么,来看的话,3D金属打印应该是锻件的,但是从3D打印钛合金已经可以做飞机起落架的角度而言,其力学性能已经是相当的好了,那么,它是如何达到其力学要求的呢?


3D打印金属:颠覆性的技术改变


   如今的金属打印,主要有两种途径,铺粉和喷粉,之后再用激光进行加热,使其熔融为一体,这样其内部就可以充分的熔融,也就可以达到各处压力基本保持一致。


   其次,材料的杂质问题,锻造技术由于压力的不同,很容易使材料杂质都堆积到一起,水桶盛多少水,取决于最短板的长短,有杂质堆积到一起的情况下,其材料就会受到很大的影响。3D打印的过程中,不管是喷粉还是铺粉,都是将金属材料再融合的过程,so,3D打印的产品的杂质不会堆积到一起,所以3D金属打印的力学性质就可以跟铸造相媲美。


   总结一下3D打印的相对于锻造的优势:一、成分均匀:粉末成型;二、小熔池凝固,大大减小了由于冷却过程造成的宏观偏差;三、材质致密,固液界面平滑,充分补充。


   做三维金属打印造价不菲,当然要用成熟的专业的三维CADApp来设计,增加大家设计的产品的严谨性以及数据模型的合理性。那提到三维CADApp,SolidWorks、NX、Creo这些国外App都行,国产的中望3D在金属造型上优势也是明显的,因为对比其他三维App,它具有优秀的三维造型功能,内部集成了常用金属件库,而且支撑外加建库,使用户使用更加方便,更加快捷,减少设计周期,提升工程师的设计效率。


   用锻件的原理,加上3D CADApp的设计,再使用3D打印的工艺,得到了铸件的力学特性,3D金属打印就更加强大,实现了颠覆性的技术改变,对推动制造业的运用帮助也就越大。

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