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金属加工领域的3D打印技术的分类

创建时间:2020-08-06   来源:  阅读量:1088
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金属3D打印现阶段已经被广泛应用于航天领域,动力装备、结构件、液压阀门、热交换器、切削刀具、模具等应用领域。那么金属3D打印按技术分类有哪些?

 

PBF一种基于金属粉末床的金属熔化3D打印技术。这类技术以激光或电子束为热源来逐层熔化金属粉末,层层凝固成零件的形状。由于可实现十分复杂的产品制造,PBF技术得到了广泛的应用,它不仅使得复杂产品的制造变得更加可行,而且还创造了更大的围绕着产品生命周期的综合性经济效益

 

 

DED直接能量沉积技术包括激光、等离子、电子束几种不同的热源,材料包括粉末或丝状两种主要的形态。金属材料在沉积过程中实时送入熔池,这类技术以激光近净成形制造(LENS)、金属直接沉积(DMD)技术为代表,由激光在沉积区域产生熔池并高速移动,材料以粉末或丝状直接送入高温熔池,熔化后逐层沉积,称之为激光直接沉积增材成形技术,该技术成形出毛坯,然后依靠CNC数控加工达到需要的精度。

 

DED技术的市场应用领域除了零件的修复,还包括大型结构件的制造,如飞机结构件一体化制造(翼身一体)、重大装备大型锻件制造(核电锻件)、难加工材料及零件的成形、高端零部件的修复(叶片、机匣的修复)等传统锻造技术无法做到的领域。当然,随着这一技术在工艺控制方面走向成熟,其应用的想象空间将更大。

 

 

lBinder Jetting

binder jetting3D打印技术,通过将金属粉末与粘结剂层层粘结成为零件毛坯,再经过脱脂烧结过程制造成金属零件的间接金属3D打印技术。这种生产系统与MIM金属注射成型工艺颇有近亲的感觉,然而其制造过程中并没有使用模具。这种技术将使制造商能够显着降低其成本,从而使该技术成为铸造的替代技术。

 

在这方面,大众汽车上将使用惠普的金属3D打印技术,首先是进行大规模定制和装饰部件的制造,并计划尽快将Metal Jet金属3D打印的结构部件集成到下一代车辆中,并着眼于不断增加的部件尺寸和技术要求。

 

 3D打印砂型或熔模+铸造

无论是PBF还是DED技术,都属于直接金属3D打印的技术范畴。市场上还活跃这间接实现金属零件3D打印的途径,一种是通过3D打印砂型或熔模再通过铸造的方式成就复杂的零件,这方面以德国voxeljet-维捷的工业级3D打印技术为代表,国际上有知名汽车厂家采用了这一3D打印技术制造S58发动机缸盖的铸造砂芯,以满足轻量化以及热管理性能的需求。

国内也有企业应用了3D打印砂型和铸造相结合工艺,以佛山国恒科技为例,公司已经该技术应用于汽车零部件试制中,样件并通过了测试。此种工艺能将3D打印和铸造两者的优势发挥到最大并取长补短,可缩短制作周期并节约开发成本。

 

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