3D列印中每層粉末之間的黏合原理

時間 2021-06-02 14:30:01

1樓:葉果盆兒

金屬列印無論是雷射選區燒結還是同軸送粉都是不使用任何粘接劑的,而是用雷射燒結的,可以簡單理解為把金屬粉末在雷射光斑的範圍內熔化,然後快速凝固,周圍的粉末還是粉末。而且,大多數的金屬粉末應用像粉末冶金、熱等靜壓、注射成型等等也都不是靠粘接劑,注射成型雖然要使用餵料混合,但餵料基本上在600多℃就完全揮發了,實際上還是靠金屬粉末自身的連線。

針對金屬3D列印件的效能,很多材料列印件的強度硬度已經超過鑄件了,比如模具鋼MS1,列印件的硬度、強度等效能可以達到鍛件的80~90%。有些金屬甚至超過了鍛件,像飛機上使用的摻陶瓷顆粒的鋁合金,列印件的強度要比鍛件高10~20%。不過目前幾乎所有的金屬3D列印件的疲勞效能都非常差,這應該是在機械效能方面3D列印件和傳統鍛件效能差距最大的地方。

3D列印在模具、醫療、電子等行業已經有比較成熟的應用了,尤其是醫療,3D列印的牙齒、關節、心臟支架等等是完全可以替代傳統方法的,對於病人的適用性也是最好的。同時由於3D列印可以設計拓撲結構,在航空航天等需要輕量化設計的行業也有了一定的應用,像一些航空發動機的葉片就設計成空心結構,傳統方法必須要焊接,而焊縫會大大影響葉片的整體效能。

之所以3D列印的用量不夠大,主要是因為成本和列印技術壁壘。3D列印用的金屬粉末相對於傳統錠材是非常貴的,TC4粉末可以比相同成分的鍛棒貴10倍!即便是最普通的不鏽鋼316L,一公斤粉末也要200多、300多塊,一公斤錠材還不到30塊。

同時列印的速度非常慢,像汽車變速箱的齒輪,使用沖壓流水線一分鐘就可以做乙個,相同大小的齒輪3D列印可能要打幾天才行。另一方面,現在國內的列印技術還不成熟,能用的中國產裝置的雷射器無一例外全是進口,各個高校也沒有3D列印的專業能夠批量輸出畢業生,整個行業的發展還有很長的路要走。

2樓:

不是粘合,前面仁兄已經提到了是燒結sintering過程。其中包括了:melting,coalescence,consolidation等過程。

3樓:

粉末粘結一般指3DP技術,典型的機器是3D systems公司的Projet x60系列,現在的人像列印主要就是用這款製作。強度不高,取決於後處理工藝,顏色和膠水是混合在一起的,適合做靜態的展示

4樓:郭少豪

金屬的成型並不是通過粘合劑粘連而是通過雷射的直接燒結(焊接),通過這樣方式成型的小型金屬工件強度應該不成問題,但對於大型的工件現在還沒有權威可靠的研究報告做出分析,由於技術仍處於早期階段,其成型工件內應力存在不可預知的因素,。

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