提到3D打印，很多第一印象是塑料或樹脂印刷，但事實(shí)上，金屬也可以打印在3D！早在2015年，就有報(bào)道稱西班牙患者植入了世界上最復(fù)雜的三維印刷金屬胸骨。由此可見(jiàn)，金屬立體印刷在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域很早就發(fā)揮了重要作用。
或者金屬3D印刷是要燒結(jié)的粉末層,層間結(jié)合當(dāng)然不好,有缺陷,機(jī)械性能不超過(guò)傳統(tǒng)的成型方式。如果你這么想，你就出局了！事實(shí)上，金屬 3D 打印層和層與熔池結(jié)合，縱向性能不差，甚至可以超過(guò)橫向。隨著科技的發(fā)展，金屬三維打印的性能已經(jīng)超過(guò)了鑄造和鍛造。下面，我們深入了解從金屬3D打印的五個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域！
一．模具制造
三維打印用保形冷卻金屬模具已經(jīng)出現(xiàn)多年。從最初充滿疑慮到后來(lái)的逐步嘗試，現(xiàn)在3D打印金屬模具已經(jīng)得到越來(lái)越多客戶的認(rèn)可。2019年5月21日，在廣州舉行的2019年國(guó)際橡膠塑料展覽會(huì)上，一些3D印刷公司展示了它們?cè)谀＞咧械膽?yīng)用。通過(guò)對(duì)透明件模具的內(nèi)部顯示，可以清楚地看出，用3d打印機(jī)制作的模具可以具有復(fù)雜的保形冷卻流道。在注塑生產(chǎn)過(guò)程中，模具冷卻均勻、快速，提高了生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)了模具的使用壽命。
保形冷卻金屬模具可以形成更均勻的塑料制品制品，導(dǎo)致制品中的零缺陷，并且避免由不均勻的冷卻速率引起的收縮標(biāo)記。另外，在新注塑產(chǎn)品的開發(fā)中，新產(chǎn)品的開發(fā)可以通過(guò)較少的迭代來(lái)完成。當(dāng)效率、成本和性能都超越了傳統(tǒng)的模具，我們?yōu)槭裁床贿x擇3D打印？
二．五金配件
傳統(tǒng)工業(yè)的測(cè)量數(shù)據(jù)存在誤差，但現(xiàn)在可以通過(guò)三維掃描得到三維數(shù)字模型，對(duì)現(xiàn)有的硬件產(chǎn)品三維數(shù)字模型進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)，得到新的產(chǎn)品數(shù)字模型，進(jìn)而得到修改后的硬件模型。產(chǎn)品經(jīng)三維打印，精度提高。一步一步地。
此外，3D打印的金屬五金產(chǎn)品可以投入實(shí)際使用，從而降低因設(shè)計(jì)誤差而重復(fù)打開模具的成本，保證生成的模型具有很高的細(xì)節(jié)，便于用戶對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行正確的驗(yàn)證。
三．汽車零件
在之前的文章中，我們了解到，豪華汽車制造商布加迪通過(guò)激光熔制金屬粉末床三維打印技術(shù)，成功制造出世界上第一個(gè)新的8活塞整體式制動(dòng)鉗。2019年初的性能測(cè)試進(jìn)一步揭示了這一創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化前景。3D打印運(yùn)動(dòng)鉗中的鈦將用于量產(chǎn)汽車。至此，Bugatti開發(fā)了3D打印功能部件-制動(dòng)鉗、擾流板支架、電機(jī)支架和前軸差速器。令人興奮的是，布加迪采用選擇性激光熔化SLM金屬3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)電機(jī)支架，這些支架已經(jīng)安裝在新的奇龍系列汽車上。
布加迪的3D打印擾流板支架
仿生機(jī)械優(yōu)化的Bugatti前軸差速器
一種用于Bugatti批量化生產(chǎn)的電機(jī)支架
金屬三維打印技術(shù)作為一種新的快速制造技術(shù)，其最大的優(yōu)點(diǎn)是支持制造商在不開發(fā)制造工具和制造設(shè)備的情況下生產(chǎn)多個(gè)零件。而且，金屬三維打印具有柔性高、適用于復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)、適用于復(fù)合材料、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，正好克服了傳統(tǒng)汽車零部件生產(chǎn)工藝的局限性。
四．航空航天
作為第三次工業(yè)革命制造領(lǐng)域的典型代表技術(shù)，3D 打印的發(fā)展引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。
金屬3d打印技術(shù)被業(yè)內(nèi)專家視為3d打印領(lǐng)域中難度大、標(biāo)準(zhǔn)高的發(fā)展分支。它在工業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用。當(dāng)今，世界各地的工業(yè)制造企業(yè)都在大力發(fā)展金屬材料，提高制造技術(shù)，尤其是航天制造企業(yè)，同時(shí)也毫不猶豫地投入大量的財(cái)力、物力，加大研發(fā)力度，確保自己的技術(shù)領(lǐng)先地位。
首先，金屬3D打印可以縮短新型航天設(shè)備的開發(fā)周期。金屬三維印刷技術(shù)極大地縮短了高性能金屬部件的制造工藝，特別是高性能大結(jié)件的制造工藝。無(wú)需開發(fā)零件制造過(guò)程中使用的模具，將大大縮短產(chǎn)品開發(fā)和制造周期。
其次，大多數(shù)航空航天制造領(lǐng)域都使用昂貴的戰(zhàn)略材料，例如，諸如鈦合金、鎳基高溫合金等的硬處理金屬材料。傳統(tǒng)的制造方法對(duì)材料的利用率很低，一般不超過(guò)10%，甚至只有2%-5%。金屬三維印刷技術(shù)作為一種近凈成型技術(shù)，只需少量后續(xù)加工即可投入使用，材料利用率高達(dá)60%，有時(shí)超過(guò)90%。這不僅提高了材料利用率，節(jié)約了昂貴的戰(zhàn)略物資，降低了制造成本，而且符合國(guó)家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
對(duì)于航空航天武器和設(shè)備來(lái)說(shuō)，減肥是它永恒的主題。它不僅可以增加飛行設(shè)備在飛行中的靈活性，而且可以增加載荷，節(jié)省燃料，降低飛行成本。然而，傳統(tǒng)的制造方法使零件的重量損失達(dá)到了極致，進(jìn)一步發(fā)揮力的作用是不現(xiàn)實(shí)的。三維技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)化復(fù)雜零件的結(jié)構(gòu)。在保證性能的前提下，通過(guò)改造將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，以減輕重量。通過(guò)優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)，使零件的應(yīng)力分布最合理，減少了疲勞裂紋帶來(lái)的危險(xiǎn)，延長(zhǎng)了使用壽命。此外，還可以通過(guò)合理復(fù)雜的內(nèi)流道結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制，優(yōu)化材料的設(shè)計(jì)和使用，或者通過(guò)復(fù)合材料來(lái)實(shí)現(xiàn)零件在不同零件上的任意自由成形，達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。
金屬三維印刷技術(shù)不僅在生產(chǎn)和制造中使用，而且它在金屬高性能零件修復(fù)中的應(yīng)用價(jià)值不少于其制造本身。就目前的情況來(lái)看，金屬三維打印技術(shù)在修復(fù)和成形方面的潛力甚至高于其制造業(yè)本身。事實(shí)上，3D 打印部件更容易固定和更好的匹配。修復(fù)過(guò)程可以看作是制造過(guò)程的延續(xù)，可以實(shí)現(xiàn)修復(fù)區(qū)域與基材的最佳匹配。這使得零件制造過(guò)程的良性循環(huán)，低成本的制造，低成本的修理=高的經(jīng)濟(jì)效益。
以高性能整體渦輪葉盤為例，當(dāng)葉盤上的一個(gè)葉片損壞時(shí)，整個(gè)渦輪葉盤將報(bào)廢，直接經(jīng)濟(jì)損失值在100萬(wàn)以上。與上一次相比，這種損失可能是不可恢復(fù)和痛苦的。但是，基于三維打印的逐層特點(diǎn)，我們只需要將損壞的葉片作為一種特殊的基材來(lái)處理。激光立體成形在損傷部位可以恢復(fù)零件的形狀，且性能滿足使用要求，甚至高于基材的性能。由于3D打印過(guò)程中的可控性，其修復(fù)的負(fù)面影響受到限制。
五．私人訂制
隨著人類生活水平的提高，越來(lái)越多的人熱衷于私人定制。近日，法國(guó)著名品牌Grismont Paris結(jié)合奢華科技、先進(jìn)設(shè)計(jì)和金屬3D打印技術(shù)，推出限量版、量身定制的高爾夫球桿系列。從圖片上可以看出，俱樂(lè)部的最終設(shè)計(jì)是非常精致和華麗的，是一套集運(yùn)動(dòng)器材。毫無(wú)疑問(wèn)，Grismont 3D打印定制棒頭價(jià)格昂貴，平均價(jià)格在1500英鎊左右。它還必須根據(jù)客戶的要求和表面工藝進(jìn)行區(qū)分，如鍍金桿頭的價(jià)格高達(dá)4000英鎊。但是對(duì)于那些喜歡高爾夫的人來(lái)說(shuō)，錢絕對(duì)是值得的。
各種案例充分表明，金屬三維打印已被廣泛接受和廣泛應(yīng)用。銀夢(mèng)圓近日根據(jù)大勢(shì)所趨調(diào)整了金屬印花的價(jià)格，讓客戶以最合理的成本獲得最滿意的產(chǎn)品。歡迎有需要的客戶咨詢！
