金属增材制造工艺

增材制造(3D打印)正在席卷工业自动化世界。

制造商现在可以简单地增加材料层,以更低的成本和更少的浪费生产产品,而不是制造模具和移除材料。特别是金属增材制造(金属3D打印),在航空航天等行业正变得越来越受欢迎。

根据AMPOWER最近的一份报告,金属增材制造市场有望增长27.9%到2024年。使用金属增材制造技术,企业可以用更少的材料和更少的努力构建一个强大的、高度复杂的金属部件,而不是传统的制造工艺。

为了跟上行业趋势,以下是金属增材制造的快速指南。

金属增材制造解释

与传统制造需要模具和修边不同,加法制造使用复杂的3D打印设备从头开始制作物品。基本过程分为五个步骤:

  1. 创建一个数字模型。
  2. 通过镂空、编辑孔大小、添加支架等方式准备打印。
  3. 将3D模型切片成图层。
  4. 逐层打印零件。
  5. 后期加工成最终产品。

虽然流程大致相同,但使用金属增材制造打印产品的方法有多种。下面是一些最常见的:

  • 粉床融合-将金属粉末放置在制造台上,高能电子激光器将粉末逐层精确熔合,形成最终产品。
  • 金属喷射-金属材料熔化后直接应用到制造台上。液态金属迅速冷却,并添加新的层,直到最终产品完成。
  • Furnace-infused合金-金属粉末与液体粘合剂结合。随着粘合剂层的增加,最终产品就成形了。

每种类型的金属增材制造都可以用多种材料制造出多个零件。在增材制造中使用的一些最流行的金属是镍合金(如Inconel 718和Inconel 625)、不锈钢、铝和铜。

金属增材制造(金属3D打印)的优缺点

金属增材制造的利弊

金属增材制造有很多好处,但并不是对所有类型的制造都是理想的。以下是在建筑金属产品中使用增材制造系统的一些优点和缺点。

优势

  • 通过提供本地按需生产部件的能力,减少存储部件的空间和成本要求。
  • 更少的浪费,不需要从更大的材料中裁剪或削减零件,这也有助于降低制造成本。
  • 快速生产新产品,不需要创建模具。
  • 更快的原型设计可以快速加速产品开发,并帮助您获得竞争优势。
  • 不需要组装。增材制造的零件可以完整地打印出来,而不需要将多个零件放在一起。
  • 用最少的努力或技巧构造高度复杂的部分。

缺点

  • 缓慢的构建时间意味着增材制造并不适合大规模生产。
  • 更高的前期成本和更昂贵的设备需求。
  • 产品尺寸受增材制造系统的约束。例如,消费级打印机通常都有打印床小于一立方英尺

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金属增材制造的应用“,

起初,金属增材制造主要用于原型制造。在投资模具和设备进行大规模生产之前,制造商可以快速设计和打印可测试的产品。随着技术的进步和增材制造变得更加廉价,它已被广泛应用于各种行业。

航空航天工业一直是增材制造的主要采用者之一。航空航天公司正在使用增材制造技术(“AM”)来设计和制造高度复杂的金属部件,否则用传统方法是不可能做到的。

由于浪费更少,航空制造商可以在不牺牲结构完整性的情况下减轻重量,这在设计飞机时是必不可少的。

医疗行业也使用了增材制造为特定程序创建独特的工具和仪器。医疗专业人员不再需要等待工具由制造商设计和制造。他们可以在很短的时间内,以低得多的成本,在内部制造出他们需要的精确工具,来协助完成复杂的程序。

利用金属增材制造优化生产

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金属增材制造可能不会取代传统的制造工艺,但它为许多不同行业的制造商提供了许多可观的好处。

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