تفاوت بین مواد متالورژی پودر و مواد چاپی سه بعدی چیست؟

1 ، اصل فرآیند: تفاوت اصلی بین تفکر که می افزاید و فکر می کند که از بین می رود
متالورژی پودر: متالورژی پودر راهی برای تهیه پودرهای فلزی یا استفاده از پودرهای فلزی (یا مخلوط های فلزی و غیر {{0} powder پودرهای فلزی) به عنوان مواد اولیه است. این شامل شکل دادن و پخت پودرها برای تهیه مواد فلزی ، مواد کامپوزیت و طیف گسترده ای از محصولات است. بخش اصلی آن شکل دادن به مواد در سه مرحله است: ترکیب پودرها ، فشار دادن آنها و پختن آنها. فناوری متالورژی پودر باعث می شود نیکل- مبتنی بر پودر آلیاژ دما 5- با اتمی کردن آن باشد. به عنوان مثال ، این دیسک های توربین را برای موتورهای هواپیما ایجاد می کند. این ایزوستاتیک سرد است ، سپس در خلاء با 1200 درجه ، سینتر و متراکم می شود و در نهایت ایزوستاتیک داغ برای خلاص شدن از هرگونه نقص داخلی تحت فشار قرار می گیرد. پودر قبل از 10 {}} مخلوط کردن مشکل تفکیک مؤلفه در ریخته گری سنتی را با ایجاد توزیع عناصر آلیاژ بیش از 90 ٪ یکنواخت حل می کند.
چاپ سه بعدی: چاپ سه بعدی از یک روش تولید افزودنی استفاده می کند که لایه ها را به صورت لایه ای می سازد. به عنوان مثال ، فناوری ذوب انتخابی لیزر (SLM) مانند این کار می کند: اول ، یک مدل سه بعدی قطعه قطعه شده است. سپس ، یک لایه ضخامت 0.05 میلی متری پودر فلزی روی غلتک پودر گذاشته می شود. سپس ، یک پرتو لیزر انرژی {5} بالا که به طور انتخابی پودر را در طول یک مسیر تنظیم ذوب می کند. و سرانجام ، این قسمت به صورت لایه ای ساخته شده است. این فناوری مشکلات ماشینکاری استاندارد را برطرف می کند که رسیدن به ابزارها را دشوار می کند. همچنین می تواند ویژگی های پیچیده ای مانند ساختارهای شبکه و کانال های خنک کننده سازگار را ایجاد کند که روشهای سنتی نمی توانند. یک شرکت خاص که موتورهای حمل و نقل هوایی را ایجاد می کند ، از فناوری SLM برای ساخت نازل بنزین استفاده می کند. این ترکیب 20 عنصر جداگانه را در یک ترکیب می کند و باعث می شود نازل 40 ٪ سبک تر و 15 ٪ سوخت بیشتر باشد.
2 ، ویژگی های مواد: بازی بین کنترل همگن و طراحی شیب
مواد متالورژی پودر مانند:
یکنواختی ترکیب: متالورژی پودر از آلیاژ مکانیکی یا فن آوری های تولید پودر اتمی سازی گاز برای گسترش عناصر آلیاژ به طور مساوی در میکروسکوپ استفاده می کند. به عنوان مثال ، در آلیاژ دما پودر FGH96 بالا- ، اندازه ذرات تقویت کننده فاز زیر 50 نانومتر نگه داشته می شود و واریانس در تراکم توزیع کمتر از 5 ٪ است. این همگن این امکان را به شما می دهد که حتی در صورت افزایش درجه حرارت ، با 650 درجه ، قدرت ثابت 1200MPa را حفظ کند.
کنترل قابلیت تخلخل: با تغییر درجه حرارت پخت و پز و فشار فشار ، مواد متالورژی پودر دقیقاً ممکن است سطح تخلخل را بین 5 تا 15 درصد کنترل کند. یک سازنده ترمز اتومبیل خاص ، یک صفحه اصطکاک متالورژی پودر مبتنی بر پودر مبتنی بر طراحی با طراحی 30 ٪ تخلخل ساخته شده است. این امر باعث می شود ظرفیت ذخیره روغن روغن کاری سه برابر بیشتر و ثبات ضریب اصطکاک 40 ٪ بهتر شود.
انعطاف پذیری کامپوزیت های مواد: متالورژی پودر می تواند کامپوزیت هایی از مواد مختلف مانند سرامیک فلزی و فیبر کربن فلزی را ایجاد کند. به عنوان مثال ، آلیاژ مس تقویت شده AL2O3 2 ٪ nano- اندازه AL2O3 اندازه را با استفاده از فرآیند اکسیداسیون داخلی به ماتریس مس اضافه می کند. این امر هدایت را در 85 ٪ IACS نگه می دارد و دمای نرم شدن را از 300 درجه به 900 درجه افزایش می دهد.
برخی موارد در مورد مواد چاپ سه بعدی عبارتند از:
ساختار جامد سازی سریع: در طی فرآیند چاپ سه بعدی ، این ماده با سرعت 106-108 درجه در ثانیه خنک می شود ، که باعث می شود دانه های ماوراء بنفش یا حتی شکل های آمورف تشکیل شود. مؤسسه تحقیقاتی که از فولاد ضد زنگ 316L با استفاده از فناوری SLM ساخته شده است ، اندازه دانه را از 100 میکرومتر در بخش های معمولی به کمتر از 1 میکرومتر تغییر داده است. این امر باعث شده است که مقاومت کششی 30 ٪ افزایش یابد اما کشیدگی 15 ٪ کاهش می یابد.
طراحی عملکرد شیب: چاپ سه بعدی ممکن است با تغییر پارامترهایی مانند قدرت لیزر و سرعت اسکن ، ترکیب و خصوصیات مواد را به روش شیب تغییر دهد. یک شرکت زیست پزشکی ، کاشت شیب TI6AL4V HA را تولید کرد که میزان هیدروکسی آپاتیت را از 60 ٪ به 0 ٪ از سطح به هسته تعدیل می کند. این دو برابر ادغام استخوان را سرعت می بخشد.
کنترل استرس باقیمانده: استرس حرارتی در طول چاپ سه بعدی ایجاد می شود ، که به راحتی می تواند باعث پیچیدگی قطعات شود. یک شرکت خاص که باعث ایجاد تیغه های موتور هواپیما می شود ، از قبل از گرم شدن بستر تا 200 درجه و یک روش تصفیه گرمای آزاد شده استرس برای جلوگیری از تیغه های آلیاژ TC4 تیتانیوم از 3 میلی متر به 0.5 میلی متر استفاده می کند.
3 ، وضعیت برای کاربرد: تفاوت بین ایجاد چیزها در دسته ها و ساخت چیزها
مزایای متالورژی پودر:
تولید استاندارد در مقیاس بزرگ: قالب های متالورژی پودر بهترین انتخاب برای ساخت قطعات خودرو هستند زیرا هزینه های خود را به اشتراک می گذارند. تکنیک متالورژی پودر بیش از 200 میلیون چرخ دنده زمانبندی در سال در سراسر جهان ایجاد می کند. این هزینه هر قطعه را 40 ٪ در مقایسه با فن آوری جعل کاهش می دهد.
قطعاتی که بسیار دقیق و مقاوم در برابر سایش هستند: روش پایان پخت و پز متالورژی پودر می تواند به دقت بعدی IT7 برسد. یک سازنده گیربکس خاص یک حلقه دنده همزمان متالورژی پودر مبتنی بر پودر {2} را ساخت که دارای ضریب اصطکاک پایدار 0.12-0.15 پس از درمان با گوگرد سازی است. ممکن است 800000 بار استفاده شود.
مواد عملکردی: متالورژی پودر تنها راه ساخت قطعات عملکردی مانند مواد مغناطیسی و متخلخل است. یک شرکت انرژی هسته ای صفحه فیلتر متخلخل آلیاژ Zr SN NB را تولید کرد ، که دارای طراحی 30 ٪ تخلخل است که به آن اجازه می دهد ذرات را به اندازه 0.5 میکرومتر بدست آورد. در سیستم تصفیه برای مایع خنک کننده راکتور هسته ای استفاده می شود.
یک قدم بزرگ به جلو در چاپ سه بعدی:
ساختار توپولوژیکی سبک: چاپ سه بعدی باعث می شود که بهینه سازی ساختاری از ایده به چیزی که واقعاً اتفاق می افتد باشد. با استفاده از بهینه سازی توپولوژی و چاپ سه بعدی ، یک سازنده ماهواره ای یک براکت آلیاژ آلومینیومی تولید کرد که 65 ٪ سبک تر از طراحی قدیمی (2.3 کیلوگرم) است و معیارهای استحکام را رعایت می کند.
چاپ سه بعدی می تواند کانال های خنک کننده کنفورماسی را ایجاد کند که روش های حفاری استاندارد نمی توانند. این امر به این دلیل است که طراحی کانال های داخلی بسیار پیچیده است. یک شرکت قالب خاص یک قالب تزریق ساخته است که دارای یک کانال آب خنک کننده مارپیچ است که با استفاده از چاپ سه بعدی در آن ساخته شده است. این زمان خنک کننده را از 45 ثانیه به 28 ثانیه کاهش می دهد و راندمان تولید را 38 ٪ افزایش می دهد.
چاپ سه بعدی تولید کاشت پزشکی که فقط برای هر بیمار ساخته می شود ، امکان پذیر است. یک مرکز ارتوپدی از فناوری ذوب پرتو الکترونی (EBM) برای ساخت فنجان های استابولار استفاده می کند. آنها سپس از داده های CT برای بازسازی مدل لگن بیمار استفاده می کنند تا کاملاً با بستر استخوان متناسب باشد. میزان شل شدن سه سال پس از عمل کمتر از 0.5 ٪ است.