پرینتر سه بعدی برای فلز تولید محصولات فلزی

چاپ 3D به عنوان پیچیده ترین پیشرفت های تکنولوژیک و یک جهت مهم تولید افزایشی در نظر گرفته می شود. با تشکر از چاپگرهای سه بعدی، فرصت های جدید در همه بخش های اقتصادی باز می شود. یک نظر وجود دارد که در آینده آنها حتی می توانند روش های تولید سنتی (جعل، ریخته گری و غیره) را جایگزین کنند. در این مقاله ما به بررسی چاپ سه بعدی با فلزات و فن آوری های اصلی آن خواهیم پرداخت.

چاپگر 3D برای فلز چیست؟

این دستگاه های ویژه ای هستند که به شما اجازه می دهند اشیاء فلزی و یا پوشش را به محصولات به پایان برسانید. چنین چاپگر یک لایه جسم فیزیکی را "لایه" می کند. به عبارت دیگر، ابتدا یک مدل مجازی در سه بعد، به لایه های دیجیتالی تقسیم می شود، بر روی کامپیوتر در سیستم طراحی ایجاد می شود. پس از شروع جسم در چاپ، سر چاپگر 3D شروع به خرد کردن فلز مایع و یا پودر را بر روی پلت فرم چاپ، تشکیل لایه اول. سپس دستگاه یک قسمت دوم از فلز و غیره اعمال می کند.

چاپگر سه بعدی برای فلز به شما امکان می دهد طیف وسیعی از محصولات را تولید کنید و به لطف تکنولوژی مدرن می توانید با روش های کلاسیک تولید فلزات رقابت کنید.

با چاپگر 3D چه می توانم چاپ کنم؟

این چاپگر یک اختراع جهانی است که می تواند توسط هر دو حرفه ای و علاقه مندان استفاده شود. چاپگرهای فلزی را می توان برای ساخت اشیاء غیر استاندارد، قطعات مکانیکی، جواهرات استفاده کرد. آنها همچنین به ایجاد محصولات فلزی شبیه سازی دست جعل اجازه می دهد. و برای این، هیچ دستگاه و مکانیزم اضافی مورد نیاز نیست.

چاپگر صنعتی 3D برای فلز حتی می تواند یک موتور موشک را چاپ کند. در این مورد، عملا از محصول تولید شده با روش سنتی متفاوت نخواهد بود. بنابراین، چاپگر فلزی یک فرد مدرن را قادر می سازد هر گونه اشیاء ایجاد کند.

فن آوری چاپ 3D برای فلز

تا به امروز، تولید محصولات فلزی توسط دو تکنولوژی انجام می شود: چاپ لیزری و جوهر افشان. آنها به معنی تسطیح تدریجی و دقیق فلز می باشند، که در نتیجه آن باید شکل مورد نظر بدست آمده باشد. در همان زمان، مهندسان راه های متعددی را برای رشد و توسعه ایجاد کرده اند.

چاپ سه بعدی سه بعدی

تولید محصولات فلزی با استفاده از جوهر افشان یکی از قدیمی ترین روش های تولید افزودنی است. این اجازه می دهد تا بهترین راه برای استفاده از فلزات به عنوان مواد مصرفی. اما این تکنولوژی فقط در مورد ایجاد یک مدل کامپوزیت قابل استفاده است. موضوع این است که چاپگر سه بعدی جت اجازه می دهد که اشیا را از هر ماده ای که می تواند به یک پودر تبدیل شود، چاپ می کند. در طی چاپ، مواد خام زمین توسط پلیمر محدود می شوند. به دلیل این ویژگی تکنولوژیکی، محصولات تمام شده را نمی توان به طور کامل فلزی در نظر گرفت.

علاوه بر این، می توان مدل های کامپوزیت را به فلزات تبدیل کرد. برای این کار، ذوب گرایی یا سوزاندن پلیمرها و پخت شدن فلز پودر استفاده می شود. چنین محصولات فلزی دوام ندارد، زیرا ساختار متخلخل دارند. اضافه شدن قدرت می تواند به دلیل اشباع فلز دیگری باشد. به عنوان مثال، اگر با برنز آغشته شود، یک شیء فولادی با دوام تر می شود.

این روش ایجاد محصولات به طور عمده در صنعت سوغات و جواهرات استفاده می شود.

روش لمینیت

چاپ 3D با لمینیت به معنای استفاده از ورق های نازک فلزی شکل گرفته توسط لیزر یا برش مکانیکی به پلت فرم و چسباندن آنها برای به دست آوردن یک مدل سه بعدی است. این روش ما را قادر می سازد از فویل حتی فلز به عنوان یک ماده قابل تمیز استفاده کنیم. اشیای روکش دار قدرت فلزی ندارند، زیرا یکپارچگی آنها بر پایه پیوند ورق های پیوسته است.

مزیت این تکنولوژی ارزان بودن نسبی و توانایی ایجاد انواع مختلفی از محصولات است که با تمام محصولات فلزی مشابه هستند. شایع ترین چاپ لمینیت برای ساخت مدل های مورد استفاده استفاده می شود.

ترکیب لایه

این روش چاپ سه بعدی براساس استفاده از مواد سبک آلی است. اکسترودرهای موجود در چاپگر قادر به حفظ درجه حرارت بالا نیستند. بنابراین، تقریبا غیرممکن است که اشیاء را از فلزات خالص و آلیاژها بسازیم. بنابراین، توسعه دهندگان مواد مصرفی شروع به تولید مواد خام کامپوزیتی خاصی کردند. یک نمونه از این محلول یک ماده از پودر گرمانرم و برنز است.

یک چاپگر فلزی از این نوع مواردی را چاپ می کند که نمی توانند از ظاهر فلز متمایز شوند. اما خواص فیزیکی چنین اشیائی بسیار بدتر است. بنابراین، اتصال به لایه به صورت انحصاری برای ساخت مدل های تبلیغاتی، سوغاتی و وسایل داخلی استفاده می شود. در حال حاضر، مهندسان به دنبال صنایع هستند که مجاز است از این تکنولوژی تولید استفاده کنند. بنابراین، برای چاپ صفحات الکترونیکی، یک ترموپلاستیک با یک پرکننده فلزی استفاده می شود.

لیزر انتخابی و سرامیک مستقیم

پخت لیزر انتخابی فلزات اجازه می دهد تا شما را به کار نه تنها با مواد با دوام، بلکه با ترموپلاستیک. در اینجا، ایجاد اشیاء سه بعدی با کمک لایسنس بوسیله پخت فلز پخت می شود. اغلب، برای کاهش قدرت فرستنده های لیزر بر روی یک ماده فلزی، پوشش ذوب پایین تر اعمال می شود. در چنین مواردی، برای افزایش قدرت محصولات به پایان رسیده، احتراق و نفوذ با فلزات اضافی مورد نیاز است.

روش های مختلفی از جمله روش مستقیم لیزر پخت فلزات است. این فن آوری بر روی کار با نوع پودر فلزی متمرکز شده است. برای رسیدن به این هدف، چاپگر 3D دارای اتاق های مهر و موم خاصی پر از گاز بی اثر است. همچنین مطبوعات از حرارت دادن مواد مصرفی به دمای که در آن ذوب می شود استفاده می کند، اما هنوز جوش نمی رود. این به شما اجازه می دهد تا زمان چاپ را کاهش دهید و در قدرت نصب لیزر صرفه جویی کنید.

چاپ با پاشیدن لیزر در لایه ها رخ می دهد. در پلت فرم کار، دستگاه یک لایه نازکی از پودر گرم را اعمال می کند که ذرات آن با هم و با لایه قبلی پخته می شوند. پرتو لیزر با کمک یک سیستم آینه به طور مداوم جهت خود را تغییر می دهد.

پخت لیزر امکان ایجاد ساختارهای پیچیده بدون پشتیبانی های اضافی را فراهم می آورد. بنابراین، این تکنولوژی برای ایجاد قطعات با دقت بالا که نیازی به ماشینکاری بعدی ندارند، و همچنین برای تولید مدل های یکپارچه از یک سطح پیچیدگی استفاده می شود که توسط ریخته گری معمول نمی تواند انجام شود.

پخت لیزر اجازه می دهد تا شما را با فولاد، آلیاژهای نیکل، تیتانیوم، فلزات گرانبها و غیره کار کنید.

ذوب فلزات انتخابی و پرتو الکترونی

اگر چه مدل های به دست آمده توسط پودر لیزر فلز با کیفیت بالا هستند، اما کاربرد آنها محدود است. ساختار متخلخل از اشیاء به پایان رسید قدرت خود را کاهش می دهد. چنین محصولاتی برای استفاده های اندکی برای استفاده های صنعتی استفاده می شوند، اما بیشتر برای ساخت مدل ها و نمونه های اولیه استفاده می شوند. برای تولید مدل های بادوام و مقاوم در برابر بار، مهندسان تبدیل تکنولوژی لیزر اسپری لیزر را به روش ذوب لیزر تبدیل کردند. این بر مبنای درمان حرارتی قوی پودر فلزی برای به دست آوردن یک شی همگن است. اشیاء چاپ شده به این شیوه در واقع خواص مکانیکی و فیزیکی از آنالوگ های تولید شده با روش های سنتی نیستند.

به موازات این، تکنولوژی ذوب پرتوهای الکترون اعمال می شود. این باعث می شود که اشیاء با همان دقت وضوح ایجاد شود، اما مزایای خاصی دارد. بنابراین، یک چاپگر سه بعدی برای فلز این نوع به جای سیستم آینه الکترومکانیکی با اسلحه های الکترونیکی مجهز است. این به ماشین اجازه می دهد تا در سرعت های نسبتا بالایی عمل کند که باعث بهبود عملکرد بدون عوارض مهم پردازش می شود. این تکنولوژی یک جایگزین عالی برای تولید صنعتی سنتی است که در آن تجهیزات اضافی (کوره و قالب) مورد استفاده قرار می گیرد.

چاپگرهای لیزر و ذوب پرتوهای الکترونی به طور عمده برای تولید قطعات موتورهای جت و توربین های گاز، پروتز ارتوپدی استفاده می شود.

ساخت لیزر لیزر مستقیم

چاپگر سه بعدی برای ساخت لیزر مستقیم فلز برای استفاده از محصولات نهایی استفاده می شود. فن آوری چنین دستگاه بر اساس اصل پاشش ذرات پودر فلز بر روی قطعات آسیب دیده از یک جسم و ذوب کردن آنها با یک لیزر است. این روش با تخصص خاصی مشخص می شود و به طور انحصاری برای اهداف صنعتی استفاده می شود.

سر چاپی این نوع چاپگر در سه سطح حرکت می کند و در محور عمودی چرخش می یابد. بنابراین، آن را در هر زاویه کار می کند.

ماشین آلات مشابه برای تعمیر ماشین آلات پیچیده و محصولات بزرگ استفاده می شود. به عنوان مثال، برای تعمیر موتورهای هواپیما.

هزینه چاپگر 3D برای فلز

امروز بازار ارائه می دهد طیف وسیعی از ماشین آلات که اجازه می دهد ایجاد اشیاء فلزی سه بعدی. هزینه آنها بستگی به نام تجاری و تکنولوژی چاپ دارد. بنابراین، یک چاپگر 3D صنعتی برای کار با فلز، که ممکن است برای چاپ یک موتور، ده ها هزار دلار هزینه کند. ماشین های ارزان تر می توانند ارزان تر خریداری شوند، اما کیفیت محصولات بدتر خواهد شد. برای حل این مشکل، مهندسین در حال توسعه یک چاپگر سه بعدی برای فلز هستند، قیمت آنها بسیار پایین تر از زمانی است که به طور کامل کار می کنند.