1. Mocne właściwości aluminium drukowanego w 3D
Warto wyjaśnić, dlaczego aluminium może zmieścić się w sferze druku 3D. Chociaż jego gęstość wynosi tylko-jedną trzecią gęstości stali, aluminium jest lekkim metalem o dość dużej wytrzymałości. Jednocześnie duża odporność na korozję, elastyczność i spawalność aluminium pomagają zachować precyzję wymiarową i stabilność kształtu podczas procesu drukowania 3D. Ponadto aluminium ma dość wysoką przewodność cieplną, co pomaga szybko rozproszyć ciepło podczas drukowania 3D, zapobiegając w ten sposób deformacjom i pęknięciom spowodowanym naprężeniami termicznymi.
Jednak metal ma pewne wady. Aluminium ma dość niską temperaturę topnienia i wysoki współczynnik odbicia podczas procesu drukowania 3D, co może powodować niewystarczającą absorpcję energii lasera, a tym samym wpływać na wydajność i jakość druku. Aluminium jest również podatne na utlenianie w postaci stopionej, co tworzy gęstą warstwę tlenku glinu, która może utrudniać topienie i mieszanie metalu, wpływając w ten sposób na wytrzymałość i gęstość drukowanych produktów.
Materiały drukowane 2.3D tak mocne jak metal
Materiały tak wytrzymałe jak aluminium lub nawet bardziej niż nie są rzadkością w obszarze druku 3D. Oto niektóre typowe materiały do druku 3D o wytrzymałości równej lub większej niż aluminium:
stop aluminium, tytan
Stop tytanu, stosowany głównie w przemyśle lotniczym, medycznym i sportowym, jest substancją metalową o wysokiej-wytrzymałości, niskiej-gęstości i-odpornej na korozję. Ze względu na dużą wytrzymałość i odporność na korozję stopy tytanu są bardzo preferowane w druku 3D. Na przykład stop tytanu Ti6Al-4V jest powszechnym i znaczącym stopem tytanu szeroko stosowanym w produkcji komponentów lotniczych, implantów medycznych i skomplikowanych konstrukcji; łączy w sobie wysoką wytrzymałość, dobrą wytrzymałość i odporność na korozję.
sztywna stal
Doskonałe właściwości mechaniczne i odporność na korozję definiują stal nierdzewną jako metal. Ze względu na dużą wytrzymałość i doskonałe możliwości przetwarzania stal nierdzewna jest coraz częściej stosowana w druku 3D. Szczególnie stal nierdzewna 316L, która charakteryzuje się wyjątkową biokompatybilnością i odpornością na korozję, znajduje ogromne zastosowanie w takich sektorach jak maszyny do przetwarzania żywności i implanty medyczne.
Stop wysokotemperaturowy-
W warunkach wysokiej temperatury stop wysokotemperaturowy jest substancją metaliczną, która może zachować doskonałe właściwości mechaniczne i wytrzymałość. Zwykle zawierający składniki takie jak nikiel, kobalt, chrom itp., ten rodzaj stopu charakteryzuje się wyjątkową odpornością na utlenianie, stabilnością termiczną i odpornością na pełzanie. Stopy wysokotemperaturowe- cieszą się dużym zainteresowaniem drukiem 3D, ponieważ mogą zachować dobrą wydajność w niesprzyjających warunkach. Na przykład silniki lotnicze są produkowane w dużej mierze przy użyciu-stopów wysokotemperaturowych, takich jak Haynes 230 i Inconel 718.
ceramiczny materiał konstrukcyjny
Ze względu na dużą twardość, dużą odporność na zużycie i wyjątkową stabilność chemiczną, materiały ceramiczne stały się dość popularne w druku 3D. Chociaż materiały ceramiczne są bardzo kruche, w niektórych przypadkach ich duża wytrzymałość i odporność na zużycie czynią je niezastąpionymi. Na przykład narzędzia skrawające, narzędzia szlifierskie i komponenty-wysokotemperaturowe są produkowane dość powszechnie przy użyciu materiałów ceramicznych, w tym tlenku glinu i azotku krzemu.
3. Rozważania dotyczące wyboru materiałów do druku 3D
Wybierając materiały do druku 3D tak mocne jak aluminium, musimy całościowo wziąć pod uwagę kilka zmiennych, w tym wytrzymałość materiału, gęstość, odporność na korozję, wydajność przetwarzania, cenę i regiony zastosowania. Oto kilka konkretnych czynników:
Autorytet: Jednym z najważniejszych czynników wpływających na wybór materiałów do druku 3D jest wytrzymałość materiału. Należy wybrać materiały o odpowiednim poziomie wytrzymałości w zależności od konkretnych potrzeb zastosowania.
Gęstość: Gęstość materiału jest głównym problemem w zastosowaniach wymagających lekkości. Chociaż ich niska gęstość sprawia, że preferowane są stopy aluminium, w niektórych zastosowaniach inne lekkie materiały, takie jak stopy tytanu lub stopy wysokotemperaturowe- również mogą być lepszymi opcjami.
Odporność na korozję: Elementy przeznaczone do pracy w warunkach mokrych lub korozyjnych powinny być wykonane z materiałów o dużej odporności na korozję. W tym sensie produkty metalowe, w tym stopy tytanu i stal nierdzewna, mają zalety.
Wydajność przetwarzania: Wydajność przetwarzania i właściwości drukowania różnią się w zależności od materiałów do druku 3D. Należy dobrać odpowiednie materiały w zależności od konkretnego sprzętu drukującego 3D i kryteriów procesu.
Koszt jest kluczowym czynnikiem, którego nie można przeoczyć przy wyborze materiałów do druku 3D. Aby wybrać najbardziej-opłacalny materiał, musimy dokładnie przemyśleć wszystkie elementy, w tym koszt materiału, koszt drukowania i późniejsze koszty przetwarzania.
Dziedzina zastosowania: różne miejsca zastosowań wymagają odrębnych potrzeb w zakresie materiałów do druku 3D. Na przykład podczas gdy lekarze kładą nacisk na biokompatybilność i odporność materiałów na korozję, sektor lotniczy ma ogromne potrzeby w zakresie wytrzymałości i lekkości-materiałów.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-drukowanie/3d-drukowanie-tytanowe-kierownice-rowerowe.html