現(xiàn)在的3D打印機(jī)可以打印金屬件的,現(xiàn)在常見的打印技術(shù)就是激光選區(qū)融化,將各種金屬粉末進(jìn)行激光高溫熔化成型,簡(jiǎn)稱LSM,可以將許多不同的金屬粉末融化成型,如不銹鋼,鈷鉻合金,鈦合金,模具鋼,貴金屬等金屬粉末激光選區(qū)熔化成形技術(shù)的原理是以原型制造技術(shù)為基本原理發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的激光增材制造技術(shù)。
通過專用軟件對(duì)零件三維數(shù)模進(jìn)行切片分層,獲得各截面的輪廓數(shù)據(jù)后,利用高能量激光束根據(jù)輪廓數(shù)據(jù)逐層選擇性地熔化金屬粉末,通過逐層鋪粉,逐層熔化凝固堆積的方式,制造三維實(shí)體零件。激光選區(qū)熔化成形技術(shù)突破了傳統(tǒng)制造工藝的變形成形和去除成形的常規(guī)思路,可根據(jù)零件三維數(shù)模,利用金屬粉末無(wú)需任何工裝夾具和模具,直接獲得任意復(fù)雜形狀的實(shí)體零件,實(shí)現(xiàn)“凈成形”的材料加工新理念,特別適用于制造具有復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的難加工鈦合金、高溫合金等零件。
隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的進(jìn)步,機(jī)械加工行業(yè)不斷發(fā)展。而快速成型技術(shù),尤其是激光3D打印技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中起到了越來(lái)越大的作用,并漸漸在制造業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,成為了如今機(jī)械制造業(yè)中不可或缺的一部分。3D打印技術(shù)正在快速改變我們傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和生活方式,不少專家認(rèn)為,以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、定制化為特點(diǎn)的3D打印制造技術(shù)將推動(dòng)第三次工業(yè)革命。
金屬零件3D打印技術(shù)作為整個(gè)3D打印體系中最前沿和最有潛力的技術(shù),是先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。按照金屬粉末的添置方式將金屬3D打印技術(shù)分為三類:(1)使用激光照射預(yù)先鋪展好的金屬粉末,即金屬零件成型完畢后將完全被粉末覆蓋。這種方法目前被設(shè)備廠家及各科研院所廣泛采用,包括直接金屬激光燒結(jié)成型(DirectMetalLaserSintering,DMLS)、激光選區(qū)熔化(Selectivelasermelting,SLM)和LC(LaserCusing)等;(2)使用激光照射噴嘴輸送的粉末流,激光與輸送粉末同時(shí)工作(LaserEngineeredNetShaping,LENS)。
該方法目前在國(guó)內(nèi)使用比較多;(3)采用電子束熔化預(yù)先鋪展好的金屬粉末(ElectronBeamMelting,EBM),此方法與第1類原理相似,只是采用熱源不同。
現(xiàn)在的3D金屬打印工藝已經(jīng)很成熟,精度也很高,Dimetal-50的光斑精度達(dá)到了50μ,可以說(shuō)是世界獨(dú)有的,設(shè)備整體體積也小巧,只有616*810*1750mm大小,激光器功率也是70W(可選配200W功率激光器),掃描速度也高達(dá)7m/s,可以成型50*50*50mm的金屬物品,分層厚度達(dá)到了0.02-0.1mm,300g粉末即可開機(jī),降低開機(jī)成本國(guó)內(nèi)在SLM技術(shù)的研究上也取得了一定的進(jìn)展,不過相比之下,其技術(shù)的發(fā)展還不夠成熟,要實(shí)現(xiàn)在民用飛機(jī)上的應(yīng)用,仍有大量的工作要做,例如解決SLM成形本身的技術(shù)問題,研究成形件後續(xù)處理工藝技術(shù),并編制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制度,進(jìn)行結(jié)構(gòu)件的適航認(rèn)證等。
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