3D-печать металлов - это технология цифровой термической обработки. Текущие технологии 3D-печати для подготовки металлов в основном включают в себя: селективную лазерную плавку (SLM), электронно-лучевую селективную плавку (EBSM), лазерное формирование ближней сетки (LENS) и т. Д.
В настоящее время наиболее широко используется селективное лазерное плавление (SLM). Материалы, обычно используемые в этой технологии, - это высококачественные и дорогие титановые сплавы, доступная нержавеющая сталь и умеренно подходящие алюминиевые сплавы. Одно поколение материалов, одно поколение оборудования, качество и точность вещей, изготовленных из разных материалов, различаются, и их применение также различается.
В качестве основного сырья для 3D-печати металлических изделий качество металлического порошка во многом определяет конечный эффект формования изделия. Поэтому качественный порошок очень важен для развития технологии 3D-печати металлом. В качестве основного, прямого и ключевого сырья для 3D-печати металлом порошковые материалы представляют собой высококачественные недорогие порошковые материалы.
В качестве нового типа легких металлических конструкционных материалов титан и титановые сплавы широко используются в аэрокосмической, нефтяной, судостроительной, химической, биологической, медицинской и других областях, обладая рядом превосходных свойств, таких как высокая удельная прочность и хорошая коррозионная стойкость. Как важная система и центр исследований в области 3D-печати металлом, 3D-печать титанового сплава может не только улучшить коэффициент использования материала, но и решить сложные проблемы, связанные с тем, что титановый сплав трудно плавиться и легко загрязняется.
В последние годы, с постоянным развитием и совершенствованием технологий 3D-печати, 3D-печать титаном стала ключевым объектом исследований в аэрокосмической области. Взяв, к примеру, титановые сплавы для авиакосмической промышленности, 3D-печать может сэкономить 30% материалов по сравнению с традиционными процессами. Стоимость, некоторые большие и сложные детали из титанового сплава, напечатанные на 3D-принтере, прошли техническую проверку в области автомобилестроения и авиации.
Благодаря хорошей биосовместимости материалы на основе титана для 3D-печати также широко используются в медицине. Данные компьютерной томографии пациента дополнительно моделируются, а индивидуальные протезы разрабатываются и изготавливаются с помощью технологии 3D-печати. Он использовался в медицине дома и за рубежом. Достигнуты плодотворные результаты. Было много успешных примеров использования 3D-печати черепа, грудины, зубов, суставов и т. Д. В клинических операциях, а некоторые продукты, представленные вертлужными чашками, производились серийно.
Получение высококачественных сплавов на основе железа в настоящее время является предметом научных исследований в стране и за рубежом. Благодаря широкому спектру источников и низким ценам, материалы из сплавов на основе железа, представленные материалами из нержавеющей стали, являются одними из первых металлических материалов, используемых в 3D-печати, и широко изучались и применялись в области 3D-печати.
По сравнению с традиционными технологиями литья и ковки нержавеющая сталь с 3D-печатью обладает превосходными физическими, химическими и механическими свойствами, такими как высокая прочность, превосходная термостойкость, износостойкость, коррозионная стойкость и т. Д., В сочетании с высокой точностью размеров и использованием материалов в авиации. Он широко используется в аэрокосмической, автомобильной, судостроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности.
Благодаря хорошим характеристикам ползучести при высоких температурах, отличной коррозионной стойкости и износостойкости суперсплавы подходят для длительной эксплуатации в экстремальных условиях, таких как высокая температура, вибрация под высоким давлением и коррозия. Они используются в аэрокосмической отрасли, лопатках автомобильных двигателей, статорах, камерах сгорания и т. Д. Диски турбин и режущие инструменты, угольная энергетика, ядерная энергетика, нефть и другие области широко используются научными исследователями.
Как важный материал из легкого сплава, алюминиевый сплав обычно имеет такие преимущества, как легкий вес, высокая прочность, хорошая пластичность и коррозионная стойкость. Он играет чрезвычайно важную роль в аэрокосмической, автомобильной и морской сферах. Разработка технологии 3D-печати из алюминиевого сплава стала одной из горячих точек исследования. Благодаря ряду превосходных свойств, таких как низкая стоимость, короткое время цикла, высокая точность, отсутствие необходимости в формах и сетчатое формование, технология 3D-печати возникла, когда традиционная технология не могла соответствовать легкому и композитному производству сложных прецизионных компонентов. .
Исследования показали, что с помощью 3D-печати алюминиевые сплавы можно получить плотные детали, мелкую структуру и механические свойства, сопоставимые с отливками или даже лучше, чем отлитые отливки. По сравнению с традиционными технологическими деталями, его качество может быть снижено на 22%, но его стоимость может быть снижена на 30%. Кроме того, металлы и сплавы, такие как Cu и Mg. Sn также широко изучались и применялись в области авиации, военной промышленности, автомобилей и произведений искусства.