Можно ли печатать на металле в 3D?

3D-печать прошла путь от ранней стереолитографии до селективного лазерного спекания и электронно-лучевого плавления. Технология диверсифицировалась от 3D-печати пластмасс до металлов, керамики и биосовместимых материалов. Традиционные технологии не могут обеспечить многомерную геометрию и качество материалов, как 3D-печать металлов. Прямое лазерное спекание металла, струйное нанесение связующего и прямое энергетическое осаждение могут обеспечить 3D-печать металлом. Каждая технология по-разному контролирует микроструктуру, пористость и постобработку. Это расширяет возможности авиации, медицины и автомобилестроения.

Что такое 3D-печать металла?

Селективное лазерное плавление или электронно-лучевое плавление используется в 3D-печати металла или аддитивном производстве. Металлические порошки сплавляются слой за слоем с помощью высокоэнергетических лазеров или электронных пучков. В отличие от полимерных материалов FDM или SLA3D-печать металлом требует контроля температурных градиентов для предотвращения коробления и остаточных напряжений из-за высокой температуры плавления и скорости охлаждения металла.

Металлический AM создает детали с высокой механической прочностью, плотностью и геометрией, с которыми не могут справиться старые субтрактивные методы. В аэрокосмической отрасли с его помощью создаются легкие и экономичные турбинные лопатки. В здравоохранении при изготовлении титановых имплантатов на заказ используется его биосовместимость и точная подгонка. В автомобилестроении он облегчает быстрое создание прототипов и производство компонентов двигателя.

Процесс: От дизайна до металла

STL-файлы 3D-печати преобразуют CAD-проекты в триангулированные поверхности для послойного изготовления. Технологии 3D-сканирования и печати, включая лазерные сканеры или сканеры со структурированным светом, снимают геометрию для обратного проектирования или 3D-печати металла на заказ, чтобы оптимизировать точность детали перед печатью. Для печати по металлу машины выборочно расплавляют металлические порошки с помощью лазера. При этом требуется высокая мощность лазера, скорость сканирования и контроль расстояния между люками для управления тепловыми напряжениями и пористостью. Поэтому выбор машины для 3D-печати металлом имеет ключевое значение. Различия в плотности энергии и атмосфере сборки влияют на металлургическое качество, обеспечивая стабильность размеров и механических характеристик.

Области применения 3D-печатного металла

Ювелирная 3D машина для печати воском

3D-печать ювелирных изделий начинается с "ювелирной 3D-машины для восковой печати", изготавливающей восковые модели. Они используют аддитивное производство для изготовления восковых прототипов с микронной точностью. При литье по выплавляемым моделям восковая модель после печати переплавляется в форму. В форму готового изделия заливается расплавленное золото, серебро или платина. С его помощью создаются сложные, нестандартные конструкции, которые было бы сложно изготовить вручную.

3D-печатные фигурки и скульптуры

Художники обращаются к 3D-печати металлов для Что касается 3D-печати фигурок и скульптур, используя при этом точность и увлекательность, которые он предлагает. Нержавеющая сталь, титан или бронза накладываются друг на друга в процессе прямого лазерного спекания металла или селективного лазерного плавления. Они позволяют художникам создавать сложные, прочные скульптуры, передающие мелкие детали без традиционных ограничений на литье. Популярные в поп-культуре, такие 3D-печатные фигурки отвечают высокому спросу на коллекционные изделия и сочетают в себе цифровой артистизм с физическим мастерством в небольших партиях или ограниченных тиражах.

3D-печатные пистолеты и противоречия

3D-печатные пистолеты вызвали немало споров при использовании металлической 3D-печати SLM. В отличие от пластиковых копий, металлические 3D-печатные пистолеты прочны и могут выдерживать высокое давление патронов, что делает их похожими на традиционное огнестрельное оружие. Файлы STL 3D-печати, цифровые чертежи, свободно распространяются в Интернете, что создает юридические и этические проблемы по сравнению с неотслеживаемым оружием частного производства. Правительства многих стран борются с нормативной базой; производство функциональных пистолетов позволяет обойти обычные ограничения на огнестрельное оружие.

Новизна и сумасшедшие дизайны в печати на металле

Сумасшедшие, забавные, прикольные 3D рисунки для печати

3D-печать на металле позволяет любителям расширить творческие возможности с помощью формы и функции. Например, художники создают решетчатые структуры и сюрреалистические объекты, включая невозможные для изготовления бутылки Кляйна, используя прямое лазерное спекание металла. Энтузиасты также печатают полностью функциональные миниатюрные металлические гитары и абсурдные скульптуры, сочетающие практическое применение и юмор, например, металлические открывалки для бутылок в форме животных или повседневных предметов. С помощью многоосевой печати они создают безумно смешные крутые 3D-конструкции с минимальной постобработкой для эстетики, которая объединяет искусство с механическими новинками.

3D-печать зубчатого шара

Энтузиасты создали металлические механические узлы, такие как 3D-печать Шар-шестеренка с вращающимися взаимозацепляющимися шестеренками. Они разработаны с помощью программного обеспечения CAD, и каждая шестеренка входит в зацепление для синхронного движения при вращении. При 3D-печати металл, инконель и титан обеспечивают структурную целостность, поэтому шар выдерживает высокие нагрузки. Благодаря точности послойной печати осаждение металлаДопуски зубчатого шара достаточно жесткие, чтобы работать без подгонки после сборки. Это показывает, насколько надежной стала металлическая 3D-печать для механических объектов.

Металлические изделия с узорами и тиснением

Принтеры по металлу могут создавать новые узорчатые поверхности, от решетчатых структур до нестандартных текстур. Например, рельефные узоры могут быть нанесены на металлические детали с детализацией при контроле параметров лазера в DMLS или EBM. В области моды металлические 3D-печатные узоры могут быть нанесены на ткани или непосредственно на металлические детали для узорчатых ремешков часов или футболок с 3D-тиснением для улучшения внешнего вида и функциональности носимых металлических деталей. Точность позволяет им иметь детали микроуровня, что невозможно при традиционной механической обработке.

За пределами металла: Другие технологии 3D-печати

Машина для печати 3D футболок

Станок для 3D-печати на футболках использует технологии струйной печати и теплопередачи для нанесения пигментов или текстильных красок на ткань в контролируемом многоступенчатом процессе. Машина повторяет поверхность основы для проникновения в волокна. Это отличается от поверхностного склеивания в 3D-печати металла. Благодаря улучшенной адгезии чернил этот процесс позволяет создавать точные градиенты, глубину рисунка и более яркие цветовые сочетания. Он более экологичен, поскольку сокращает потребление воды и количество отработанных материалов.

Машина для печати на ногтях 3D

Машинка для печати на ногтях Устойчивая 3D-печать точность в косметике с помощью микроструйных технологий нанесения чернил на поверхность ногтей. В такие устройства интегрированы системы визуализации в режиме реального времени, позволяющие точно определить кривизну ногтя для выравнивания дизайна. В отличие от 3D-печати металла, где используется плавление или спекание, печать на ногтях использует УФ-отверждение для затвердевания каждого слоя гелевых или лаковых красок. Сложность здесь заключается в сохранении мелких деталей на маленькой, изогнутой поверхности. Помните, что для этого требуется адаптивное позиционирование сопла и сверхбыстрая технология УФ-отверждения.

Машина для печати на стенах UV 3D

Станок для печати на стенах UV 3D использует струйную технологию для печати изображений высокого разрешения на вертикальных стенах. Она отличается от предметной 3D-печати металлом. Ультрафиолетовый свет затвердевает чернила при нанесении, что предотвращает размазывание при отделке. Машины могут печатать на неровных или текстурированных поверхностях с помощью датчиков, которые регулируют расстояние до печатающей головки. Сложность заключается в обеспечении адгезии чернил к различным материалам, от штукатурки до бетона, без потери четкости изображения.

Рассмотрите MXY Обработка для Вашего следующего проекта по 3D-печати металлов.