Komplexní průvodce stroji AM

Přehled strojů pro aditivní výrobu (AM)

Aditivní výroba (AM), běžně známá jako 3D tisk, přináší revoluci do výrobního průmyslu. Přidáváním materiálu vrstvu po vrstvě, Stroje AM lze vytvářet složité geometrie, které dříve nebylo možné nebo velmi nákladné vyrábět tradičními výrobními metodami. V tomto článku se ponoříme do světa AM strojů a zaměříme se na modely s kovovým práškem, jejich použití, specifikace, výhody a nevýhody a další informace. Vydejme se tedy na tuto vzrušující cestu!

Co jsou stroje AM?

Stroje pro aditivní výrobu (AM) jsou zařízení, která vytvářejí trojrozměrné objekty z digitálního souboru pokládáním postupných vrstev materiálu. Používané materiály mohou sahat od plastů a keramiky až po kovy a kompozity. Proces je řízen počítačem, který zajišťuje vysokou přesnost a opakovatelnost.

Typy Stroje AM

Existují různé typy strojů AM, každý s vlastním jedinečným postupem a vhodnými materiály. Zde je jejich stručný přehled:

Specifické modely kovového prášku

Pokud jde o kovové prášky pro stroje AM, je výběr správného modelu zásadní pro dosažení požadovaných vlastností a výkonu. Zde je deset oblíbených modelů kovových prášků používaných ve strojích AM:

1. Nerezová ocel 316L

• Popis: Vysoce korozivzdorná ocel.
• Aplikace: Zdravotnické přístroje, lodní komponenty, zařízení pro zpracování chemikálií.

1. Nerezová ocel 17-4 PH

• Popis: Martenzitická nerezová ocel vytvrzovaná srážením.
• Aplikace: Letecké komponenty, součásti jaderných reaktorů, chirurgické nástroje.

1. Slitina hliníku AlSi10Mg

• Popis: Lehká slitina s dobrými tepelnými vlastnostmi.
• Aplikace: Automobilové díly, letecké komponenty, výměníky tepla.

1. Slitina titanu Ti6Al4V

• Popis: Vysoce pevná a lehká slitina.
• Aplikace: Letecký průmysl, lékařské implantáty, vysoce výkonné sportovní vybavení.

1. Inconel 625

• Popis: Superslitina na bázi niklu s vynikající odolností proti oxidaci.
• Aplikace: Tryskové motory, plynové turbíny, zařízení na zpracování chemikálií.

1. Inconel 718

• Popis: Slitina niklu a chromu známá svou vysokou pevností v tahu.
• Aplikace: Letecké motory, výroba energie, ropa a plyn.

1. Maraging Steel (MS1)

• Popis: Vysokopevnostní martenzitická ocel s nízkým obsahem uhlíku.
• Aplikace: Nástroje, letecké komponenty, vysoce výkonné díly.

1. Slitina CoCr (kobalt-chrom)

• Popis: Vysoce odolná proti opotřebení a biokompatibilní slitina.
• Aplikace: Zubní implantáty, ortopedické implantáty, letecké komponenty.

1. měď (Cu)

• Popis: Vynikající tepelná a elektrická vodivost.
• Aplikace: Elektrické komponenty, výměníky tepla, induktory.

1. Nástrojová ocel H13
   • Popis: Vysoká houževnatost a odolnost proti opotřebení.
   • Aplikace: Vstřikovací formy, nástroje pro tlakové lití, vysokoteplotní aplikace.

Aplikace strojů AM

Stroje AM se díky své univerzálnosti a přesnosti používají v různých průmyslových odvětvích. Zde jsou některé z klíčových aplikací:

Specifikace, velikosti, třídy a standardy

Porozumění specifikacím, velikostem, třídám a normám kovových prášků používaných v průmyslu. Stroje AM má zásadní význam pro zajištění kvality a výkonu. Zde je podrobná tabulka:

Podrobnosti o dodavatelích a cenách

Při získávání kovových prášků pro stroje AM je nezbytné porovnávat dodavatele a ceny, abyste zajistili nejlepší hodnotu. Zde je srovnávací tabulka:

Výhody Stroje AM

Aditivní výroba přináší řadu výhod, díky nimž je preferována v mnoha průmyslových odvětvích. Zde jsou důvody:

• Flexibilita designu: AM umožňuje vytvářet složité geometrie, které tradiční výrobní metody neumožňují. Můžete navrhovat složité vnitřní struktury, zakázkové díly, a dokonce i konsolidované součásti, které snižují potřebu montáže.
• Účinnost materiálu: Na rozdíl od subtraktivní výroby, při níž se při výrobě dílů odebírá materiál, se při AM používá pouze materiál nezbytný k výrobě dílu, což vede k menšímu plýtvání a úspoře nákladů.
• Rychlé prototypování: AM výrazně zkracuje dobu potřebnou k výrobě prototypů, což umožňuje zrychlit iterační a vývojové cykly. Tato schopnost rychlé výroby prototypů je neocenitelná pro inovace a vývoj produktů.
• Přizpůsobení: AM umožňuje hromadné přizpůsobení, kdy lze každý díl přizpůsobit specifickým požadavkům bez dodatečných nákladů na nástroje nebo nastavení. To je výhodné zejména v lékařském a zubním průmyslu pro implantáty a protézy určené pro konkrétní pacienty.
• Zkrácené dodací lhůty: Díky eliminaci potřeby forem a nástrojů může AM výrazně zkrátit dodací lhůty a umožnit rychlejší přechod od návrhu k výrobě.

Nevýhody strojů AM

Přestože stroje AM nabízejí řadu výhod, mají také některá omezení. Při rozhodování o tom, zda je AM to pravé řešení pro vaše potřeby, je důležité tyto nevýhody zvážit:

• Vysoké počáteční náklady: Počáteční investice do strojů a materiálů AM může být vysoká. Přestože se náklady snižují, jsou ve srovnání s tradičními výrobními metodami stále značné.
• Omezená dostupnost materiálu: Ne všechny materiály lze použít v procesech AM. Přestože se nabídka dostupných materiálů rozšiřuje, je stále omezenější než u tradiční výroby.
• Povrchová úprava a následné zpracování: Díly vyrobené pomocí AM často vyžadují následné zpracování, aby bylo dosaženo požadované povrchové úpravy a mechanických vlastností. To může prodloužit celkový výrobní proces o čas a náklady.
• Omezení velikosti stavby: Stroje AM mají omezení velikosti konstrukce, což může být překážkou pro výrobu větších dílů. Existují sice velkoformátové stroje AM, ale jsou méně běžné a dražší.
• Anizotropní vlastnosti: Součástky vyrobené metodou AM mohou mít anizotropní mechanické vlastnosti, což znamená, že jejich pevnost a další vlastnosti se mohou lišit v závislosti na směru konstrukčních vrstev. To může mít v určitých aplikacích vliv na výkonnost dílu.

Srovnání Stroje AM: Výhody a nevýhody

Abyste se mohli informovaně rozhodnout, který AM stroj použít, je užitečné porovnat jejich výhody a nevýhody. Zde je srovnávací tabulka:

FAQ

Podívejme se na některé časté otázky týkající se strojů AM, které vám pomohou lépe porozumět jejich možnostem a aplikacím.

Závěr

Aditivní výroba mění pravidla hry ve výrobním průmyslu a nabízí bezkonkurenční svobodu designu, efektivitu využití materiálů a možnosti přizpůsobení. Pokud porozumíte různým typům strojů AM, konkrétním používaným kovovým práškům a jejich aplikacím, můžete plně využít potenciál této inovativní technologie. Ať už chcete vyrábět lehké letecké komponenty, lékařské implantáty na zakázku nebo funkční prototypy, stroje AM představují všestranné a efektivní řešení.

V tomto obsáhlém průvodci jsme prozkoumali složitosti strojů AM, od konkrétních modelů kovových prášků až po jejich výhody a nevýhody. S těmito znalostmi budete dobře vybaveni k tomu, abyste mohli činit informovaná rozhodnutí a posunout své výrobní schopnosti na vyšší úroveň.

znát více procesů 3D tisku