Tvarování laserem (LSF)

Obsah

Tvarování laserem (LSF) je revoluční technologií v oblasti aditivní výroby. Spojuje principy laserového plátování a 3D tisku a umožňuje vytvářet vysoce přesné a výkonné kovové díly přímo z digitálních návrhů. Proces využívá laser ke spojování kovových prášků do pevných objektů, vrstvu po vrstvě, a výsledkem jsou díly s vynikajícími mechanickými vlastnostmi a složitou geometrií. Pojďme se ponořit do složitostí LSF, prozkoumat jeho typy, aplikace, výhody, omezení a další.

Přehled laserového tváření (LSF)

Společnost LSF vyniká v oblasti aditivní výroby svou schopností vyrábět díly s vynikajícími mechanickými vlastnostmi a složitým designem. Tato technologie je výhodná zejména pro průmyslová odvětví vyžadující vysoce výkonné součásti, jako je letecký a automobilový průmysl a zdravotnické přístroje. Pomocí vysoce výkonného laseru LSF taví kovové prášky, které jsou přesně nanášeny vrstvu po vrstvě a vytvářejí pevnou strukturu. Tato metoda zajišťuje vysokou přesnost, minimální odpad a možnost vyrábět složité tvary, které by byly při použití tradičních výrobních technik náročné nebo nemožné.

Tvarování laserem(LSF)

Typy kovových prášků používaných v LSF

V LSF se používají různé kovové prášky, které vyhovují různým aplikačním potřebám. Zde je deset konkrétních modelů kovových prášků, které se běžně používají v LSF:

Kovový prášekSloženíVlastnostiCharakteristika
Inconel 718Nikl-chromVysoká pevnost, odolnost proti koroziVynikající svařitelnost, používá se v leteckém průmyslu
Ti-6Al-4VSlitina titanuVysoký poměr pevnosti a hmotnostiBiokompatibilní, používá se v lékařských implantátech
Nerezová ocel 316LChrom-nikl-molybdenodolnost proti korozi, dobré mechanické vlastnostiŠiroké využití v námořních aplikacích
AlSi 10MgSlitina hliníkuLehký, dobrá tepelná vodivostIdeální pro automobilové díly
Maraging SteelNikl-kobaltVelmi vysoká pevnostPoužívá se v nástrojářství a leteckém průmyslu
Kobalt-chromKobalt-chrom-molybdenVysoká odolnost proti opotřebení a koroziBěžné u zubních a lékařských implantátů
Nástrojová ocel H13Chrom-molybdenVysoká houževnatost a odolnost proti opotřebeníPoužívá se ve formách a zápustkách
měď (Cu)Čistá měďVynikající tepelná a elektrická vodivostPoužívá se v elektrických součástkách
NiTi (Nitinol)Nikl-titanTvarová paměť a superelasticitaPoužívá se v lékařských zařízeních a aktuátorech
tantal (Ta)Čistý tantalVysoká odolnost proti koroziPoužívá se v zařízeních pro chemické zpracování

Aplikace z Tvarování laserem (LSF)

Univerzálnost technologie LSF umožňuje její použití v široké škále průmyslových odvětví. Zde jsou některé aplikace:

PrůmyslaplikaceVýhody
AerospaceLopatky turbíny, konstrukční prvkyLehké, vysoce pevné, složité geometrie
Automobilový průmyslDíly motoru, zakázkové komponentyNižší hmotnost, vyšší výkon
LékařskýImplantáty, chirurgické nástrojeBiokompatibilita, přizpůsobení
EnergieTurbíny, výměníky teplaVysoká účinnost, odolnost proti korozi
NástrojeFormy, zápustkyVysoká odolnost proti opotřebení, přesnost
ObranaSoučásti zbraní, brněníOdolnost, složité konstrukce
ElektronikaKonektory, chladičeVynikající tepelná vodivost
ŠperkyVlastní vzory, složité vzoryVysoká přesnost, jedinečná estetika
NámořníVrtule, součásti trupuOdolnost proti korozi, pevnost
KonstrukceKonstrukční díly, opravyTrvanlivost, výroba na místě

Specifikace, velikosti, třídy a normy v LSF

Různá průmyslová odvětví vyžadují díly se specifickými normami a specifikacemi. Zde je tabulka shrnující některé klíčové specifikace:

SpecifikacePodrobnosti
Výkon laseru200W až 10kW
Tloušťka vrstvy20-100 mikronů
Objem sestaveníAž 1m³
Rozlišení±0,05 mm
Povrchová úpravaAž Ra 1,6 µm
NormyISO/ASTM 52900, ASME BPVC, AMS 4999
Třídy materiáluInconel 718, Ti-6Al-4V Grade 23, 316L, AlSi10Mg

Dodavatelé a podrobnosti o cenách kovových prášků LSF

Při výběru kovových prášků pro LSF je důležité zvážit dodavatele a ceny. Zde je jejich přehled:

DodavatelKovový prášekCena (za kg)Komentáře
HöganäsInconel 718$150-$200Vysoká čistota, stálá kvalita
SandvikTi-6Al-4V$250-$350Lékařská kvalita, vynikající vlastnosti
Tesařská technologieNerezová ocel 316L$50-$80Široce dostupné, cenově výhodné
Technologie LPWAlSi 10Mg$70-$100Kvalitní a spolehlivý dodavatel
Přísady GKNMaraging Steel$200-$300Velmi vysoká pevnost, prvotřídní kvalita
HC StarckKobalt-chrom$150-$250Ideální pro lékařské aplikace
Arcam ABNástrojová ocel H13$100-$150Vysoká houževnatost, odolnost proti opotřebení
Oerlikon MetcoMěď$60-$90Vynikající vodivost, čistá třída
Speciální slitiny ATINiTi (Nitinol)$300-$450Prémiová kvalita, tvarová paměť
Globální pokročilé kovyTantal$400-$600Vysoká odolnost proti korozi, čistá

Výhody Tvarování laserem (LSF)

LSF nabízí oproti tradičním výrobním metodám řadu výhod:

  1. Vysoká přesnost a preciznost: LSF umožňuje vytvářet vysoce detailní díly s úzkými tolerancemi.
  2. Efektivita materiálu: Vzniká minimum odpadu, protože se při procesu používá pouze materiál potřebný pro daný díl.
  3. Složité geometrie: Dokáže vytvářet složité vzory, které jsou běžnými metodami nemožné.
  4. Přizpůsobení: Díly lze přizpůsobit konkrétním požadavkům, což je ideální pro aplikace na míru.
  5. Zkrácení doby realizace: Rychlejší výroba ve srovnání s tradiční výrobou, zejména u složitých dílů.
  6. Vynikající mechanické vlastnosti: Vrstvená struktura může zlepšit mechanické vlastnosti konečného dílu.

Nevýhody Tvarování laserem (LSF)

Přestože má LSF mnoho výhod, má také některá omezení:

  1. Vysoké počáteční náklady: Náklady na vybavení a materiál LSF mohou být vysoké.
  2. Omezená rozmanitost materiálů: Ne všechny materiály jsou pro LSF vhodné, což omezuje rozsah jejich použití.
  3. Požadavky na následné zpracování: Některé díly mohou vyžadovat další dokončovací procesy, aby bylo dosaženo požadované kvality povrchu.
  4. Technické znalosti: Vyžaduje kvalifikovanou obsluhu a pokročilé znalosti pro optimalizaci procesu.
  5. Omezení velikosti sestavy: Větší díly mohou být omezeny velikostí stavební komory.

Srovnání kovových prášků pro LSF

Pochopení výhod a nevýhod různých kovových prášků je zásadní pro výběr správného materiálu:

Kovový prášekVýhodyNevýhody
Inconel 718Vysoká pevnost, odolnost proti koroziVysoké náklady
Ti-6Al-4VLehké, biokompatibilníObtížně obrobitelné
Nerezová ocel 316LOdolnost proti korozi, cenově dostupnéNižší pevnost ve srovnání se slitinami
AlSi 10MgLehké, dobře vodivéNižší mechanická pevnost
Maraging SteelVelmi vysoká pevnostDrahé
Kobalt-chromOdolnost proti opotřebení, biokompatibilníVysoká cena, obtížné zpracování
Nástrojová ocel H13Houževnatost, odolnost proti opotřebeníVyžaduje následné zpracování
měď (Cu)Vynikající vodivostSnadno oxiduje
NiTi (Nitinol)Tvarová paměť, superelasticitaVelmi vysoké náklady
tantal (Ta)Odolnost proti koroziExtrémně drahé
Tvarování laserem (LSF)

FAQ

OtázkaOdpovědět
Co je laserové tvarování těles (LSF)?LSF je aditivní výrobní proces, který využívá laser ke spojování kovových prášků do pevných předmětů vrstvu po vrstvě.
Která odvětví používají LSF?Letecký a kosmický průmysl, automobilový průmysl, zdravotnictví, energetika, nástrojářství, obrana, elektronika, šperkařství, lodní průmysl a stavebnictví.
Jaké jsou výhody LSF?Vysoká přesnost, efektivita materiálu, schopnost vytvářet složité geometrie, přizpůsobení, zkrácení doby realizace a vynikající mechanické vlastnosti.
Jaká jsou omezení LSF?Vysoké počáteční náklady, omezený výběr materiálů, požadavky na následné zpracování, potřeba technických znalostí a omezení velikosti konstrukce.
Které kovové prášky se běžně používají v LSF?Inconel 718, Ti-6Al-4V, nerezová ocel 316L, AlSi10Mg, maraging ocel, kobalt-chrom, nástrojová ocel H13, měď, NiTi (nitinol) a tantal.
Jak si LSF stojí ve srovnání s tradiční výrobou?Technologie LSF nabízí vyšší přesnost, efektivitu využití materiálu a možnost vytvářet složité konstrukce, ale může být dražší a vyžaduje pokročilé technické znalosti.

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