Usměrněná depozice energie (DED)

Obsah

Usměrněná depozice energie (DED) je sofistikovaná technika aditivní výroby, která přináší revoluci do světa výroby kovů. Ať už jste zkušený inženýr, zvědavý technický nadšenec, nebo někdo, kdo se do 3D tisku ponořil poprvé, tento článek vás provede všemi aspekty DED. Od základů až po pokročilé aplikace, vše probereme přátelským, konverzačním stylem.

Přehled usměrněné energetické depozice (DED)

Usměrněné nanášení energie je proces, který zahrnuje tavení materiálu, obvykle kovového prášku nebo drátu, pomocí cíleného zdroje energie, jako je laser, elektronový paprsek nebo plazmový oblouk. Tento roztavený materiál se pak vrstvu po vrstvě nanáší přesně tam, kde je potřeba, a vytváří trojrozměrný objekt. Představte si to jako high-tech svařování, ale s extrémní přesností a kontrolou.

Typy systémů usměrněného nanášení energie (DED)

Systémy DED se mohou výrazně lišit v závislosti na použitém zdroji energie a materiálu. Zde je jejich rozdělení:

TypZdroj energieMateriálKlíčové vlastnosti
DED na bázi laseruLaserKovový prášek/drátVysoká přesnost, vynikající povrchová úprava, všestranné použití
Elektronový paprsek DEDElektronový paprsekKovový prášek/drátVysoká energetická účinnost, vhodné pro kovy s vysokým bodem tání
Plazmový oblouk DEDPlazmový obloukKovový prášek/drátCenově výhodné, robustní, vhodné pro velké díly

Každý typ má své silné a slabé stránky a hodí se pro různé aplikace. Například laserové systémy jsou známé svou přesností, takže jsou ideální pro letecké a kosmické komponenty, zatímco plazmové obloukové systémy jsou oblíbené pro svou hospodárnost při výrobě velkých dílů.

Usměrněná depozice energie (DED)

Modely kovových prášků pro usměrněné nanášení energie

Výběr správného kovového prášku je pro úspěch procesů DED zásadní. Zde je deset oblíbených kovových prášků používaných v DED a jejich popis:

  1. Inconel 718: Slitina niklu a chromu známá svou vysokou pevností a odolností proti korozi, ideální pro použití v letectví a vysokoteplotních aplikacích.
  2. Ti-6Al-4V (titanová třída 5): Tato slitina titanu je známá svým vysokým poměrem pevnosti a hmotnosti a vynikající odolností proti korozi, běžně se používá v letectví a biomedicíně.
  3. Nerezová ocel 316L: Austenitická nerezová ocel s vynikající odolností proti korozi a dobrými mechanickými vlastnostmi, často používaná v námořnictví a zdravotnictví.
  4. AlSi 10Mg: Slitina hliníku s dobrou pevností a tepelnými vlastnostmi, široce používaná v automobilovém a leteckém průmyslu.
  5. kobalt-chrom (CoCr): Je známá pro svou vysokou odolnost proti opotřebení a biokompatibilitu, takže je ideální pro zubní a ortopedické implantáty.
  6. Nástrojová ocel H13: Nástrojová ocel pro obrábění za tepla s vynikající houževnatostí a tepelnou odolností, ideální pro tlakové lití a vytlačování.
  7. měď (Cu): Nabízí vynikající elektrickou a tepelnou vodivost, používá se v elektrických součástkách a výměnících tepla.
  8. Slitina niklu 625: Superslitina na bázi niklu s vysokou pevností a odolností proti oxidaci a korozi, vhodná pro chemické zpracování a námořní aplikace.
  9. Maraging Steel: Známý pro svou vysokou pevnost a houževnatost, běžně používaný v leteckém průmyslu a při výrobě nástrojů.
  10. Hliník 7075: Slitina hliníku s vysokou pevností, často používaná v letectví a vojenství.

Aplikace z Usměrněná depozice energie (DED)

Technologie DED má širokou škálu využití v různých průmyslových odvětvích. Zde se podívejte na některé z nejběžnějších způsobů použití:

aplikacePrůmyslPříklady
AerospaceAerospaceLopatky turbíny, konstrukční prvky
LékařskýBiomedicínaVlastní implantáty, protetika
Automobilový průmyslAutomobilový průmyslSoučásti motoru, prototypové díly
NástrojeVýrobníFormy, zápustky, nástrojové přípravky
EnergieEnergieSoučásti turbíny, výměníky tepla
NámořníNámořníVrtule, konstrukční součásti
ObranaObranaSoučásti výzbroje, opravy vojenského vybavení

Specifikace a normy pro kovové prášky v DED

Při výběru kovových prášků pro DED je nutné zohlednit různé specifikace a normy, aby byla zajištěna kvalita a výkon. Zde jsou některé klíčové údaje:

MateriálVelikost částicČistotaNormy
Inconel 71815-45 µm>99.9%ASTM B637, AMS 5662
Ti-6Al-4V15-45 µm>99.5%ASTM F2924, AMS 4998
Nerezová ocel 316L15-45 µm>99.5%ASTM F3184, AMS 5653
AlSi 10Mg20-63 µm>99.5%EN 1706, ASTM B85
kobalt-chrom (CoCr)15-45 µm>99.9%ASTM F75, ISO 5832-4
Nástrojová ocel H1315-45 µm>99.9%ASTM A681, AMS 6487
měď (Cu)15-45 µm>99.9%ASTM B216, ISO 9208
Slitina niklu 62515-45 µm>99.9%ASTM B443, AMS 5599
Maraging Steel15-45 µm>99.9%AMS 6514, ASTM A538
Hliník 707520-63 µm>99.5%ASTM B211, AMS 4045

Dodavatelé a podrobnosti o cenách kovových prášků

Znalost trhu a cenových údajů je zásadní pro sestavování rozpočtu a plánování. Zde je srovnání některých hlavních dodavatelů a jejich cenových údajů pro různé kovové prášky používané v DED:

DodavatelMateriálCena/kg (USD)Doba realizaceMOQ
Praxair Surface TechInconel 718$1002-4 týdny10 kg
Tesařská technologieTi-6Al-4V$1203-5 týdnů5 kg
SandvikNerezová ocel 316L$802-3 týdny10 kg
HöganäsAlSi 10Mg$702-4 týdny15 kg
Arcam ABkobalt-chrom (CoCr)$2004-6 týdnů5 kg
Přísady GKNNástrojová ocel H13$902-3 týdny10 kg
Heraeusměď (Cu)$1503-4 týdny10 kg
VDM MetalsSlitina niklu 625$1103-5 týdnů5 kg
Aubert & DuvalMaraging Steel$1304-6 týdnů5 kg
Granule ECKAHliník 7075$602-3 týdny20 kg

Výhody a omezení usměrněného nanášení energie (DED)

Technologie DED nabízí řadu výhod, ale má také určitá omezení. Zde je srovnání:

VýhodyOmezení
Vysoká přesnost a preciznostVysoké počáteční náklady na zřízení
Možnost oprav a přidávání materiáluVyžaduje kvalifikovanou obsluhu
Vhodné pro širokou škálu materiálůOmezeno velikostí a složitostí dílů
Snížení množství materiálového odpaduNižší rychlost výroby
Vynikající mechanické vlastnostiČasto je nutné následné zpracování
Všestrannost aplikacíVysoká spotřeba energie

Klíčové parametry v Usměrněná depozice energie (DED)

Pochopení klíčových parametrů DED je nezbytné pro optimalizaci procesu. Zde jsou některé kritické faktory:

ParametrPopis
Výkon laseruurčuje přívod energie a ovlivňuje tání
Rychlost skenováníOvlivňuje kvalitu vrstvy a dobu sestavení
Tloušťka vrstvyVliv na povrchovou úpravu a mechanické vlastnosti
Rychlost podávání práškuŘídí rychlost ukládání materiálu
Průtok stínicího plynuChrání taveninu před oxidací
Usměrněná depozice energie (DED)

Nejčastější dotazy

1. Co je to usměrněné nanášení energie (DED)?

DED je proces 3D tisku, při kterém se k roztavení výchozího materiálu a jeho nanesení na substrát používají soustředěné zdroje energie, jako jsou lasery, elektronové paprsky nebo plazmové oblouky. Tento proces umožňuje vytvářet složité geometrie, opravovat stávající součásti a aditivní výrobu.

2. Jaké jsou běžné typy zdrojů energie používaných v DED?

Mezi běžné zdroje energie pro DED patří:

  • Laser: Paprsky světla o vysoké intenzitě zaměřené na roztavení vstupní suroviny.
  • Elektronový paprsek: Vysokoenergetické elektrony se používají k tavení vstupní suroviny ve vakuu.
  • Plazmový oblouk: Vysokoteplotní plazmový oblouk používaný k tavení a nanášení materiálu.

3. Jaké typy materiálů lze použít v DED?

DED může používat různé materiály, včetně:

  • Kovy: Ocel, titan, hliník, slitiny niklu atd.
  • Kompozity s kovovou matricí: Kovy vyztužené keramickými částicemi nebo vlákny.
  • Určitá keramika: Pro specializované aplikace.

4. Jaké jsou typické aplikace DED?

DED se používá v různých aplikacích, např.:

  • Opravy a údržba: Obnova opotřebovaných nebo poškozených dílů v průmyslových odvětvích, jako je letectví, automobilový průmysl a energetika.
  • Výroba dílů na zakázku: Vytváření složitých komponentů na míru pro různá průmyslová odvětví.
  • Vytváření prototypů: Vývoj nových návrhů a produktů.
  • Nástroje: Výroba nebo oprava nástrojů a zápustek.

5. Pro jaká odvětví je technologie DED nejvýhodnější?

Mezi odvětví, která využívají DED, patří:

  • Letectví: Pro opravy a výrobu součástí.
  • Automobilový průmysl: Pro výrobu a opravy dílů.
  • Energie: Opravy lopatek turbín a dalších kritických součástí.
  • Lékařský: Vlastní implantáty a protetika.

znát více procesů 3D tisku

Sdílet na

Facebook
Cvrlikání
LinkedIn
WhatsApp
E-mailem

MET3DP Technology Co., LTD je předním poskytovatelem řešení aditivní výroby se sídlem v Qingdao v Číně. Naše společnost se specializuje na zařízení pro 3D tisk a vysoce výkonné kovové prášky pro průmyslové aplikace.

Dotaz k získání nejlepší ceny a přizpůsobeného řešení pro vaše podnikání!

Související články

Získejte Metal3DP
Produktová brožura

Získejte nejnovější produkty a ceník