Laserová aditivní výroba (LAM)
Obsah
Přehled o Laserová aditivní výroba (LAM)
Laserová aditivní výroba (LAM) je revoluční technologií v oblasti výroby kovů. Využívá vysoce výkonný laser k tavení kovových prášků do složitých a přesných součástí. Tento proces, známý také jako 3D tisk, mění průmyslová odvětví tím, že umožňuje vytvářet složité geometrie, které dříve nebylo možné nebo bylo velmi nákladné vyrábět tradičními výrobními metodami.
LAM vyniká schopností vyrábět díly s výjimečnou pevností, lehkou konstrukcí a minimálním odpadem. Mění pravidla hry pro průmyslová odvětví, jako je letectví, automobilový průmysl a zdravotnictví, kde poptávka po vysoce výkonných materiálech a komponentech na míru neustále roste.
Typy a složení kovových prášků v LAM
Jedním z rozhodujících prvků v systému LAM je použitý kovový prášek. Výběr prášku významně ovlivňuje vlastnosti, kvalitu a výkonnost konečného výrobku. Zde je podrobný pohled na některé konkrétní modely kovových prášků:
Kovový prášek | Složení | Vlastnosti | Charakteristika |
---|---|---|---|
Ti6Al4V (slitina titanu) | 90% Titan, 6% Hliník, 4% Vanad | Vysoká pevnost, nízká hmotnost | Vynikající odolnost proti korozi, biokompatibilní |
Nerezová ocel 316L | 17% Chrom, 12% Nikl, 2% Molybden, Železo | Vysoká tažnost, odolnost proti korozi | Nemagnetické, snadno svařitelné |
Inconel 718 | Nikl, chrom, železo, niob | Odolnost proti vysokým teplotám | Vynikající mechanické vlastnosti při vysokých teplotách |
AlSi10Mg (hliníková slitina) | 89% hliník, 10% křemík, 1% hořčík | Lehký, dobrá tepelná vodivost | Dobrá svařitelnost, vysoká únavová pevnost |
CoCr (kobalt-chromová slitina) | Kobalt, Chrom | Odolnost proti opotřebení, vysoká pevnost | Biokompatibilní, vynikající odolnost proti korozi |
Maraging Steel (18Ni300) | 18% nikl, 12% kobalt, 4% molybden | Vysoká pevnost, houževnatost | Dobrá rozměrová stabilita, svařitelnost |
Měď | Čistá měď | Vynikající elektrická vodivost | Dobrá tepelná vodivost, antibakteriální vlastnosti |
Nástrojová ocel H13 | Železo, 5% Chrom, 1% Molybden, 1% Vanad | Vysoká houževnatost, tepelná odolnost | Dobrá odolnost proti opotřebení, vysoká tvrdost |
Ni625 (slitina niklu) | 58% nikl, 21% chrom, 9% molybden | Vysoká odolnost proti korozi, pevnost | Dobrá svařitelnost, odolnost proti oxidaci |
Bronz | Měď, cín 12% | Dobrá odolnost proti opotřebení, nízké tření | Vynikající obrobitelnost, odolnost proti korozi |
Aplikace z Laserová aditivní výroba (LAM)
Díky své univerzálnosti je LAM vhodný pro širokou škálu aplikací v různých průmyslových odvětvích. Zde jsou některé z hlavních způsobů použití:
Průmysl | aplikace | Popis |
---|---|---|
Aerospace | Součásti motoru, konstrukční díly | Lehké a pevné díly se složitou geometrií |
Automobilový průmysl | Zakázkové díly, lehké komponenty | Vysoce výkonné díly, které snižují hmotnost vozidla a zvyšují jeho účinnost. |
Lékařský | Implantáty, protézy, chirurgické nástroje | Biokompatibilní zařízení na míru, která zlepšují výsledky pacientů |
Energie | Lopatky turbíny, výměníky tepla | Trvanlivé komponenty pro energetické systémy odolné vůči vysokým teplotám |
Nástroje | Formy, zápustky, přípravky | Přesné nástroje, které zlepšují výrobní procesy |
Elektronika | Chladiče, konektory | Efektivní tepelný management a přesné elektronické komponenty |
Šperky | Vlastní vzory, složité vzory | Vysoce detailní šperky na míru |
Obrana | Lehké brnění, součásti zbraní | Vysoce odolné a trvanlivé díly pro obranné aplikace |
Architektura | Konstrukční prvky, umělecké prvky | Jedinečné, komplexní návrhy pro moderní architektonické projekty |
Spotřební zboží | Zboží na zakázku, složité vzory | Personalizované produkty se složitými detaily |
Specifikace, velikosti, třídy a normy kovových prášků
Každý kovový prášek používaný v LAM musí splňovat specifické normy a specifikace, aby byl zajištěn optimální výkon a kvalita. Zde je komplexní pohled na tyto aspekty:
Kovový prášek | Velikost částic | Třída | Standard |
---|---|---|---|
Ti6Al4V | 15-45 µm | 5. třída | ASTM B348, ISO 5832-3 |
Nerezová ocel 316L | 15-45 µm | Třída 316L | ASTM A240, ISO 5832-1 |
Inconel 718 | 15-53 µm | Třída 718 | AMS 5662, ASTM B637 |
AlSi 10Mg | 20-63 µm | Třída 10Mg | ISO 3522, EN 1706 |
CoCr | 10-45 µm | F75, F799 | ASTM F75, ISO 5832-4 |
Maraging Steel 18Ni300 | 15-45 µm | Třída 300 | AMS 6514, ASTM A538 |
Měď | 20-45 µm | OFHC | ASTM F68, ISO 197-1 |
Nástrojová ocel H13 | 15-45 µm | H13 | ASTM A681, DIN 1.2344 |
Ni625 | 15-53 µm | Třída 625 | AMS 5666, ASTM B446 |
Bronz | 20-45 µm | C90700 | ASTM B427, SAE J461 |
Dodavatelé a ceny kovových prášků
Ceny a dostupnost kovových prášků se mohou lišit v závislosti na dodavateli a specifických požadavcích procesu LAM. Zde je seznam některých dodavatelů a přehled cenových údajů:
Dodavatel | Kovový prášek | Cena za kg | Dostupnost |
---|---|---|---|
Höganäs | Ti6Al4V | $300 | Globální |
Přísada pro tesaře | Nerezová ocel 316L | $200 | Globální |
Technologie LPW | Inconel 718 | $400 | Globální |
AP&C | AlSi 10Mg | $150 | Globální |
Sandvik | CoCr | $350 | Globální |
GKN Hoeganaes | Maraging Steel 18Ni300 | $250 | Globální |
Tekna | Měď | $100 | Globální |
Renishaw | Nástrojová ocel H13 | $200 | Globální |
Oerlikon | Ni625 | $450 | Globální |
Erasteel | Bronz | $180 | Globální |
Porovnání výhod a nevýhod různých kovových prášků
Pochopení výhod a omezení různých kovových prášků má zásadní význam pro výběr správného materiálu pro konkrétní aplikace v LAM. Zde je srovnávací přehled:
Kovový prášek | Výhody | Nevýhody |
---|---|---|
Ti6Al4V | Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti, odolnost proti korozi | Drahé, vyžaduje opatrné zacházení při zpracování |
Nerezová ocel 316L | Odolnost proti korozi, dobrá tažnost | Nižší pevnost ve srovnání s některými jinými slitinami |
Inconel 718 | Vynikající výkon při vysokých teplotách | Vysoké náklady, obtížné obrábění |
AlSi 10Mg | Lehké, dobré tepelné vlastnosti | Nižší pevnost ve srovnání s ocelovými slitinami |
CoCr | Biokompatibilní, vysoká odolnost proti opotřebení | Drahé, obtížně zpracovatelné |
Maraging Steel 18Ni300 | Vysoká pevnost, houževnatost | Vyžaduje následné tepelné zpracování |
Měď | Vynikající elektrická a tepelná vodivost | Snadno oxiduje, není tak pevný jako jiné kovy |
Nástrojová ocel H13 | Vysoká houževnatost, tepelná odolnost | Vyžaduje tepelné zpracování, může být obtížně obrobitelný |
Ni625 | Vysoká pevnost a odolnost proti korozi | Velmi drahé, obtížně zpracovatelné |
Bronz | Dobrá obrobitelnost, odolnost proti opotřebení | Nižší pevnost, může být dražší než ocel |
Výhody Laserová aditivní výroba (LAM)
Laserová aditivní výroba nabízí několik významných výhod, díky nimž je preferována v různých průmyslových odvětvích:
- Svoboda designu: LAM umožňuje vytvářet složité geometrie, které jsou tradičními metodami nemožné nebo velmi nákladné. To otevírá nové možnosti v oblasti designu a inovací výrobků.
- Efektivita materiálu: Systém LAM používá pouze nezbytné množství materiálu, čímž snižuje množství odpadu a šetří náklady. To je výhodné zejména u drahých materiálů, jako je titan a slitiny niklu.
- Přizpůsobení: Umožňuje výrobu dílů na míru podle konkrétních požadavků, například lékařských implantátů navržených tak, aby dokonale odpovídaly anatomii pacienta.
- Rychlost: Systém LAM může výrazně zkrátit dobu od návrhu po výrobu, čímž se urychlí vývoj výrobku a doba jeho uvedení na trh.
- Pevnost a odolnost: Díly vyrobené pomocí LAM často vykazují lepší mechanické vlastnosti, jako je vyšší pevnost a lepší odolnost proti únavě, než díly vyrobené tradičními výrobními metodami.
Nevýhody laserové aditivní výroby (LAM)
Navzdory mnoha výhodám má LAM také některá omezení, která je třeba vzít v úvahu:
- Vysoká cena: Počáteční investice do vybavení a materiálů pro LAM může být značná, což může být pro malé podniky neúnosné.
- Omezení materiálu: Ne všechny materiály jsou vhodné pro LAM a sortiment dostupných prášků může být omezený.
- Povrchová úprava: Díly vyráběné metodou LAM mohou vyžadovat další dodatečné zpracování, aby bylo dosaženo požadované povrchové úpravy a přesnosti.
- Omezení velikosti: Objem výroby strojů LAM může být omezený, což ztěžuje výrobu velmi velkých dílů.
- Složitost procesu: LAM vyžaduje vysokou úroveň odborných znalostí a pečlivou kontrolu procesních parametrů, aby byla zajištěna kvalita a konzistence.
FAQ
Otázka | Odpovědět |
---|---|
Co je to Laserová aditivní výroba (LAM)? | LAM je technologie 3D tisku, která využívá vysoce výkonný laser ke spojování kovových prášků do přesných a složitých součástí. |
Jaké materiály lze použít v systému LAM? | V LAM lze použít různé kovové prášky, jako jsou slitiny titanu, nerezové oceli, slitiny niklu, slitiny hliníku, kobalt-chrom, měď a nástrojové oceli. |
Jaké jsou výhody technologie LAM oproti tradiční výrobě? | LAM nabízí volnost konstrukce, efektivitu materiálu, přizpůsobení, rychlost a vynikající mechanické vlastnosti, takže je ideální pro složité a vysoce výkonné díly. |
Jaké jsou běžné aplikace LAM? | LAM se používá v letectví, automobilovém průmyslu, zdravotnictví, energetice, nástrojářství, elektronice, šperkařství, obraně, architektuře a spotřebním zboží pro různé vysoce výkonné díly. |
Jaká jsou omezení systému LAM? | LAM může být nákladná, má materiálová omezení, může vyžadovat následné zpracování povrchu, má rozměrová omezení a vyžaduje vysokou úroveň odborných znalostí. |
Jak systém LAM zlepšuje efektivitu využití materiálu? | LAM používá k výrobě dílu pouze nezbytné množství materiálu, čímž snižuje množství odpadu a šetří náklady, zejména u drahých materiálů. |
Pro jaká odvětví je LAM nejpřínosnější? | Odvětví, jako je letectví, automobilový průmysl, zdravotnictví a energetika, mají z LAM významný prospěch díky své schopnosti vyrábět vysoce výkonné komponenty na míru. |
Je systém LAM vhodný pro velkovýrobu? | Systém LAM je ideální pro malé až středně velké výrobní série, zejména pro složité a přizpůsobené díly, ale pro velmi rozsáhlou výrobu může být omezený. |
Jaké je cenové rozpětí kovových prášků používaných ve výfukových plynech? | Cena kovových prášků se velmi liší, od přibližně $100 za kg u běžných materiálů, jako je měď, až po více než $450 za kg u specializovaných slitin, jako je Ni625. |
Jak společnost LAM zajišťuje kvalitu a konzistenci dílů? | LAM vyžaduje pečlivou kontrolu procesních parametrů, vysoce kvalitní kovové prášky a někdy i následné zpracování, aby byla zajištěna kvalita a konzistence dílů. |
Závěr
Laserová aditivní výroba (LAM) představuje významný skok vpřed voblasti výroby kovů. Díky své schopnosti vyrábět složité geometrie, snižovat množství odpadu a nabízet vynikající vlastnosti materiálů mění LAM průmyslová odvětví a posouvá hranice možností ve výrobě. S rozvojem technologie a její dostupností se bude její využití jen rozšiřovat, čímž se LAM stane nedílnou součástí budoucnosti výroby.
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
Prosinec 18, 2024
Žádné komentáře
Spherical Duplex Stainless Steel Alloy Powder: The Best Material for Harsh Conditions
Přečtěte si více "
Prosinec 17, 2024
Žádné komentáře
O Met3DP
Nedávná aktualizace
Náš produkt
KONTAKTUJTE NÁS
Nějaké otázky? Pošlete nám zprávu hned teď! Po obdržení vaší zprávy obsloužíme vaši žádost s celým týmem.
Kovové prášky pro 3D tisk a aditivní výrobu
SPOLEČNOST
PRODUKT
kontaktní informace
- Město Qingdao, Shandong, Čína
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731