En comparación con los macrodatos, la realidad virtual y la inteligencia artificial, la impresión 3D no es una tecnología muy nueva.La tecnología tiene más de 30 años de historia.

¿Cuáles son las ventajas de la impresión 3D metálica?¿En el campo de los materiales impresos y la metalurgia, cuál es la diferencia entre las diferentes tecnologías de Impresión 3D de metal?Esta edición de 3D Science Valley y Gu you vienen a experimentar la metalurgia y la ciencia de procesamiento de la impresión de metal D.

Impresión metálica

Punto de partida y siguiente paso

Una de las primeras técnicas de Impresión 3D relacionadas con la fabricación de aditivos metálicos fue la sinterización láser SLS Selec & # 116; IVE, que se utilizó para sinterizar polvos plásticos.En 1990, manriquez Fraire y bourell realizaron la aplicación de productos metálicos impresos a través de la tecnología SLS.

Hoy en día, cuando mencionamos la impresión 3D de metales, por lo general nos referimos a la tecnología de fusión láser selectiva SLM, mientras que la tecnología SLS se utiliza más para sinterizar materiales distintos de los metales.

La tecnología SLM es tan fascinante que hemos pasado por alto otra tecnología de Impresión 3D de metal, la deposición Direct a de energía, que utiliza un haz de electrones, plasma o láser para derretir alambre / polvo y soldar metal para cerrarlo en una red.

En 1984, el Dr. Carl deckard de la Universidad de Texas en Austin y el Dr. Joe beanman, consultor universitario, aplicaron la tecnología de sinterización láser selectiva (SLS).3D Systems adquirió la tecnología de DTM mediante la adquisición, pero después de la expiración de la patente en 2014, los nuevos fabricantes de impresoras 3D están diseñados para destacar SLS, un costoso proceso de impresión industrial.

SLM Selec & # 116; IVE laser Welding founded Patent from the Institute of Laser Technology owned by Fraunhofer Institute in Germany, which is valid for December 2016.Eos lanzó el primer equipo comercial SLM en 1995 y obtuvo una patente de tecnología SLS mediante la concesión de una patente de sistema 3D.Otra empresa, arcam, obtuvo acceso a la tecnología ebm a través de adersson & Larsson patentó en 2000 y lanzó su primer dispositivo comercial de impresión ebm en 2002.

Con la expiración de la patente original del equipo de Impresión 3D, as í como el control del proceso de procesamiento de metales, el desarrollo de la tecnología de polvo, as í como la adquisición por GE de arcam y Concept laser, la impresión 3D de metal también marcó el comienzo de la madurez.Según Greg Morris, Jefe de la División de fabricación de aditivos de Ge, Ge aumentará la velocidad de Impresión 3D en 2 a 3 años, con la esperanza de alcanzar 100 veces la velocidad actual en el futuro.Con la mejora de la tecnología de procesamiento de equipos, la coordinación de materiales y la racionalización de los precios, la impresión 3D de metales tendrá un camino más amplio en el campo de la industrialización.Para el mecanizado y la aplicación, para hacer frente a esta ola de tecnología, la comprensión del procesamiento metalúrgico de metales Impresión 3D se ha convertido en un curso obligatorio.

De hecho, hay muchas cosas sutiles que pasan en el proceso de metal.Tomando como ejemplo la tecnología de soldadura láser SLM - Selec - 116; IVE.En el proceso de fusión láser del polvo, cada punto láser produce una piscina de fusión en miniatura, desde la fusión del polvo hasta su enfriamiento en una estructura sólida. El tamaño de la piscina de fusión en miniatura está determinado por el tamaño del punto y el calor generado por la Potencia, lo que afecta a la estructura microcristalina de las partes.Además, para derretir el polvo, se debe transferir suficiente energía láser al material para que el polvo se derrita en la región central, formando así una parte completamente densa, pero al mismo tiempo la conducción de calor excede el perímetro del punto láser y afecta al polvo circundante.La presencia de polvo semifundido conduce a poros.

Desde el punto de vista del campo de equipos, con el fin de realizar la localización y el enfoque del láser, de acuerdo con la investigación de mercado del valle de la ciencia 3D, la mayoría de los sistemas de soldadura láser adoptan el espejo de vibración de escaneo.La última tecnología es un sistema de enfoque dinámico que pasa por la línea de haz láser aguas arriba del galvanómetro.Coloque una lente más pequeña en el Centro para ajustar la longitud focal del sistema óptico.

En cuanto a la aplicación, además de la configuración del equipo y otras condiciones rígidas, las propiedades metalúrgicas también están relacionadas con muchas condiciones en el proceso de Impresión 3D de metal.La configuración de los parámetros del proceso, la calidad del polvo y las condiciones de las partículas, el control de la atmósfera inerte, la estrategia de escaneo láser, el tamaño del punto láser y el contacto con el polvo, la piscina de fusión y el control de refrigeración pueden producir diferentes efectos metalúrgicos.

En general, cuanto más rápida es la velocidad de procesamiento, mayor es la rugosidad de la superficie, que son dos variables interrelacionadas.Además, el estrés residual es un problem a común en el wedm y la tecnología de mecanizado SLM. El estrés residual afectará a los parámetros de las propiedades mecánicas después del mecanizado.Sin embargo, de acuerdo con el estudio de mercado del valle de la ciencia 3D, basado en la capacidad de control de la metalurgia, el estrés residual también se puede utilizar para ayudar a promover la recristalización y la formación de estructuras de cristal equiaxed fino.

En los últimos cinco años, la gente ha tenido una gran comprensión de la microestructura de la tecnología de impresión metálica y las propiedades de procesamiento de las nuevas aleaciones.Al mismo tiempo, se observó la inhomogeneidad de la microestructura.En este sentido, el uso del trabajo de caracterización (columna, alta orientación, porosidad, etc.) para comprender mejor la metalurgia de procesamiento no sólo mejora la capacidad de control del proceso de Impresión 3D de metales, sino que también plantea nuevos requisitos para la preparación y el reprocesamiento de materiales.