顺义铝合金AlSi10Mg金属粉末3D打印生产厂家

FOU 3周前 21浏览 0评论

  SLA技术全称选择性激光固化,是电脑控制紫外线按照指定路线照射到光敏树脂表面,表面的一层树脂发生物理化学变化从液体变为固体沉积在升降台上,升降台下降一定的距离,覆盖新一层液态树脂进行下一次扫描,层层叠加形成三维工件原件,未被照射的区域仍然是液态。所用材料为光敏树脂,依照机器的不同可分为VisijetSLFlex、VisijetSLClear、光敏树脂GP等,有透明、不透明、高强度、耐高温等不同的光敏树脂材料可供选择。

  要想打印出完美无缺的产品,工艺程序必须层层把关,下面小编为大家介绍一下影响金属3D打印成品率的三大要素:原材料、工艺参数、热应力残余。

  金属3D打印发生在一个充满氩气的成形仓中,这里氧气含量低于100ppm,以确保在激光扫描时不产生氧化物。而且用于3D打印的金属材料在纯净度、球型度、粒径分布和含氧量等方面都有严格的要求。现在市面上常见的金属材料有钛合金、不锈钢、钴铬合金、镍基合金和铝合金等。金属基材的材质及厚度也决定了打印成品的品质及精度。增大基板厚度和提高基板温度可显著阻止造型物翘曲、提高造型物尺寸精度。

  每个最终的零件都是由一层层熔融而成,每熔融一层,平台下降,新的粉末铺满此层重复上述过程。其真正的成型原理是激光将一定能量密度的能量输入粉末层,使得所扫描的区域内粉末达到熔融状态,粉末接收到的能量密度与激光所输入和烧结过程中所控制的参数有关,比如扫描速度,扫描间距,扫描功率,激光的能量在金属粉末表面形成熔池,熔池影响周围粉末成型效果。

  激光会按照一定的规律和方向扫描到需要熔融的成型区域,根据不同材料合理地归化扫描路径。将扫描区域分成条带状、棋盘状等,可以有效的释放零件内部应力,规划每层扫描向量可以降低熔融过程中所产生的应力值大小。

  虽然扫描的间距大可以显著提升成型效率,但熔池范围有限,如果间距过大,会使得熔覆宽度的搭接率太小,严重的线这种效果,导致成形件产生内部缺陷。而线间距不足则会导致局部热量堆积,加剧热变形幅度。

  激光功率和扫描速度也是决定能量密度的核心参数,能量密度输入过小金属粉末烧结不透,熔化不充分,烧结层之间产生残余空隙;能量密度输入过大金属粉末大量气化导致的残渣飞溅,烧结温度过高导致的热变形,增加表面球化现象使表面凹凸不平。

  光斑不可以过大,同样的能量密度下,随着光斑直径的变大会使得能量集中在上表面,每层下方的粉末不能良好的受到激光熔池的影响有效融化,直接影响零件质量。零件垂直方向的拉伸强度降低,更容易产生裂痕。综上,想得到理想的打印效果要考虑很多因素,只有不断摸索更合适的工艺才能提供金属3D打印解决方案,才能将增材制造技术在各个先进制造领域深入推进。

  整个3D打印行业产业链大概可分为:上游基础配件行业;中游3D打印设备生产企业、3D打印材料生产企业和支持配套企业;下游主要是3D打印的各大应用领域。通常意义上的3D打印行业则主要是指3D打印设备、材料及服务企业。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。

  再就是残余应力,这个大家都很熟悉了,残余应力是快速加热和冷却的必然产物,这是激光粉末熔化工艺的固有特性。

  激光在固体基体的顶部熔融金属形成新的熔池(左)。熔池沿着扫描矢量移动并熔融粉末,随后通过将热量传递至下方的固体金属,熔融后的粉末开始冷却。凝固后,冷却金属收缩,该金属层与下一层之间就会形成收缩应力(右)。

  残留应力具有破坏性。当我们在一个加工层顶部增加另一个加工层时,应力随之形成并累积,这可能导致零件变形,其边缘卷起,之后可能会脱离支撑,在零件下表面较大且贴合基板的情况下,零件边缘会脱离基板。在比较极端的情况下,应力可能会超出零件的强度,造成零件破坏性开裂或基板变形。这些情况一般出现在较大截面的零件中,由于截面过大导致残余热应力过高,从而致使零件严重变形或开裂。

  对于这种情况,首先我们应在设计时就考虑到应力的问题,尽量的去避免大面积不间断烧结以降低零件变形程度。选取厚一些的基板,加强应力集中区域结构强度,以降低零件开裂程度。

  DMLS技术作为SLS技术的一个分支,原理基本相同。但DMLS技术精确成形形状复杂的金属零部件有较大难度,归根结底,主要是由于金属粉末在DMLS中的“球化”效应和烧结变形,球化现象,是为使熔化的金属液表面与周边介质表面构成的体系具有最小自由能,在液态金属与周边介质的界面张力作用下,金属液表面形状向球形表面转变的一种现象.球化会使金属粉末熔化后无法凝固形成连续平滑的熔池,因而形成的零件疏松多孔,致使成型失败,由于单组元金属粉末在液相烧结阶段的粘度相对较高,故“球化”效应尤为严重,且球形直径往往大于粉末颗粒直径,这会导致大量孔隙存在于烧结件中,因此,单组元金属粉末的DMLS具有明显的工艺缺陷,往往需要后续处理,不是真正意义上的“直接烧结”。

  熔丝制造(简称FFF,类FDM)基本材料:热塑性材料,如PLA、蜡、ABS、尼龙等。原理简介:与FDM原理相似,不同的是喷头处挤出的为较细的丝状。融化压模式(简称MEM,类FDM)基本材料:热塑性材料,如PLA、蜡、ABS、尼龙等。原理简介:工艺原理是材料先抽成丝状,通过送丝机构送进喷头,在喷头内被加热熔化,喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并于周围的材料粘结,层层堆积成型。

  我们还可以通过改变激光的扫描方式来减少零件上的残余应力,在从一个加工层移至下一个加工层时旋转扫描矢量的方向,这样一来,应力就不会全部在同一平面上集中,每层之间通常旋转相应的角度,以确保在加工完许多层后扫描方向才会完全重复,最终确保应力分布均匀。

  3D打印有多种技术种类,每种打印技术的打印材料都是不一样的。不同的材料按形状来分,主要有丝状、液状和粉末状三种。这三种类型的材料都有各自所对应的打印技术。熔融沉积造型(简称FDM)基本材料:热塑性材料,如PLA、蜡、ABS、尼龙等。原理简介:是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材(如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等)加热熔化进而堆积成型方法。