Výhody technologie 3D tisku WAAM

Obsah

Představte si 3D tiskárnu, která dokáže vytvářet kolosální kovové konstrukce a vyrábí součásti o velikosti automobilu nebo dokonce malé budovy. To není sci-fi, ale realita. WAAM Technologie 3D tisku. Připoutejte se, protože se chystáme proniknout do fascinujícího světa WAAM , prozkoumat jeho výhody, kovy, s nimiž dokáže tisknout, a způsob, jakým mění výrobu.

Co je 3D tisk WAAM?

WAAM , neboli Wire Arc Additive Manufacturing, je proces 3D tisku kovů, který funguje jako high-tech svářecí robot. Namísto pokládání plastových vláken používá WAAM 3D jako vstupní materiál kontinuální drát. Elektrický oblouk roztaví drát a robotické rameno pečlivě nanáší roztavený kov vrstvu po vrstvě a vytváří požadovaný 3D objekt.

Představte si to jako stavbu kovové sochy pomocí sofistikované tavné lepicí pistole. Na rozdíl od tradičního svařování však WAAM nabízí přesnou kontrolu nad procesem nanášení, což umožňuje vytvářet složité geometrie.

WAAM

Půvab velkoplošného tisku na kovy

Zatímco tradiční 3D tisk vyniká při vytváření složitých plastových dílů, s velkými kovovými součástmi má často problémy. WAAM však tato omezení překonává. Zde je důvod, proč se výrobci zajímají o jeho potenciál:

  • Velké je krásné: Největší síla společnosti WAAM spočívá v její schopnosti tisknout masivní kovové konstrukce. Na rozdíl od jiných technologií 3D tisku kovů, které jsou omezeny velikostí stavební komory, využívá WAAM robotické rameno, které nabízí prakticky neomezený stavební objem. To otevírá dveře k tisku obřích dílů, jako jsou trupy lodí, součásti mostů nebo dokonce pláště raketových motorů.
  • Rychlostní démon: V porovnání s tradičními výrobními metodami, jako je odlévání nebo kování, se WAAM může pochlubit působivou rychlostí tisku. Představte si, že velkou kovovou součást vytvoříte během několika hodin namísto dnů nebo týdnů. To znamená kratší dobu realizace a nižší výrobní náklady.
  • Kouzlo materiálu: WAAM je kompatibilní s celou řadou kovových slitin, včetně oceli, titanu, hliníku a niklových slitin. Tato univerzálnost umožňuje výrobcům zvolit nejvhodnější materiál pro konkrétní potřeby aplikace, ať už jde o pevnost, odolnost proti korozi nebo hmotnost.
  • Neplýtvej, nechceš: WAAM je materiálově úsporný proces. Na rozdíl od subtraktivních výrobních technik, jako je obrábění, při nichž vzniká značný odpad, WAAM ukládá materiál pouze tam, kde je potřeba. To znamená úsporu nákladů a ekologičtější výrobní proces.

Kovy, které tvoří WAAM Mighty

Úspěch systému WAAM závisí na rozmanitosti kovů, s nimiž dokáže efektivně tisknout. Zde je bližší pohled na některé z nejčastěji používaných kovových prášků v systému WAAM :

Slitina kovůSloženíVlastnostiAplikace
Ocel AISI 10450,42% Uhlík, 0,6% Mangan, železo (základní)Vysoká pevnost, dobrá tažnost, možnost obráběníOzubená kola, hřídele, konstrukční součásti
Nerezová ocel AISI 316L16-18% Chrom, 10-14% Nikl, 2% Molybden, Železo (základní)Vynikající odolnost proti korozi, dobrá pevnostZařízení pro zpracování chemikálií, námořní aplikace, zařízení pro výrobu potravin a nápojů
Inconel 62520% Chrom, 9% Nikl, 3% Molybden, Železo (základní)Pevnost při vysokých teplotách, vynikající odolnost proti koroziSoučásti plynových turbín, díly raketových motorů, výměníky tepla
Třída titanu 299.2% TitanVysoký poměr pevnosti a hmotnosti, dobrá biokompatibilitaLetecké díly, lékařské implantáty, sportovní zboží
Hliník 606195,8% Hliník, 0,6% Hořčík, 0,35% Křemík, Železo (nečistota)Dobrá obrobitelnost, nízká hmotnost, odolnost proti koroziAutomobilové díly, stavební součásti, elektrické skříně
Maraging Steel 1.236218% Nikl, 12,5% Molybden, 3% Kobalt, Železo (základní)Velmi vysoká pevnost, dobrá houževnatostLetecké komponenty, nástroje, vysoce výkonné střelné zbraně
Slitina niklu 71855% Nikl, 18% Chrom, 8,5% Molybden, Železo (základní)Vysoká pevnost, vynikající odolnost proti tečení při zvýšených teplotáchTurbínový kotouč, tlakové nádoby, spojovací materiál
Měď99.9% MěďVysoká elektrická vodivost, dobrá tepelná vodivostElektrické vodiče, chladiče,
Hastelloy C-27657% Nikl, 16% Molybden, 15% Chrom, Železo (základní)Výjimečná odolnost proti korozi široké škály chemikáliíZařízení pro zpracování chemikálií, systémy pro kontrolu znečištění, kontejnmenty na jaderný odpad
Inconel 718PlusPodobně jako Inconel 718 s lepší potiskovatelnostíVysoká pevnost, dobrá odolnost proti tečení, vynikající tisknutelnost pro složité geometrieTurbínových lopatek, výměníků tepla, náročných leteckých dílů.
Hliník Si7Mg0,3Hliníková slitina se 7% křemíku a 0,3% hořčíkuVynikající odlévatelnost, dobrá svařitelnost, vhodné pro velké výtisky WAAMAutomobilové komponenty, fasády budov, velké konstrukční prvky

Za hranice materiálního kouzla: pohled na aplikace systému WAAM

Schopnost tisknout velké a složité kovové konstrukce s širokou škálou materiálů otevírá dveře k široké škále aplikací v různých průmyslových odvětvích. Zde je několik zajímavých způsobů, jak WAAM mění výrobu:

  • Letectví: Schopnost společnosti WAAM tisknout lehké a vysoce odolné součásti, jako jsou součásti křídel letadel, části trupu a podvozky, přináší revoluci do letecké výroby. Tato technologie umožňuje vytvářet složité geometrie a přizpůsobení, což může vést k lehčím a efektivnějším letadlům.
  • Konstrukce: Představte si, že byste na místě tiskli celé stavební prvky nebo dokonce mosty. Potenciál WAAM pro velkoplošný tisk kovů vzbuzuje ve stavebním průmyslu nadšení. Tato technologie by mohla výrazně zkrátit dobu výstavby a snížit náklady a zároveň umožnit vytváření inovativních architektonických návrhů.
  • Stavba lodí: WAAM lze použít k tisku masivních lodních trupů, hřídelí lodních šroubů a dalších důležitých součástí. To nejen zkracuje dobu výroby, ale také umožňuje vytvářet složité, lehké konstrukce pro lepší palivovou účinnost.
  • Ropa a plyn: Systém WAAM je vhodný pro potisk vysokotlakých potrubí, tlakových nádob a dalších zařízení používaných v ropném a plynárenském průmyslu. Možnost tisknout tyto komponenty přímo na místě, blíže k místu těžby, může přinést významné logistické výhody.
  • Lékařské implantáty: Systém WAAM má potenciál přinést revoluci v oblasti zakázkové protetiky a ortopedických implantátů. Díky tisku implantátů z biokompatibilních titanových slitin může WAAM vytvářet implantáty na míru pacientům, které dokonale odpovídají individuální anatomii, což vede ke zlepšení funkčnosti a výsledků pacientů.

Rovnice nákladů: WAAM - Investice versus přínos

Ačkoli systém WAAM nabízí řadu výhod, je důležité vzít v úvahu i nákladovou stránku. Zde je rozpis některých faktorů, které je třeba zvážit:

  • Náklady na vybavení: Tiskárny WAAM jsou složité stroje a počáteční investice může být značná. Očekává se však, že s tím, jak technologie dozrává a rozšiřuje se, budou náklady klesat.
  • Náklady na materiál: Kovové prášky používané ve WAAM mohou být ve srovnání s plasty používanými v tradičním 3D tisku drahé. Minimální odpad materiálu spojený s WAAM však pomáhá některé z těchto nákladů kompenzovat.
  • Provozní náklady: Spotřeba energie tiskáren WAAM může být vysoká kvůli procesu obloukového svařování. Snížení nákladů na pracovní sílu a zkrácení doby výroby však může pomoci tento faktor vyvážit.
WAAM

Budoucnost WAAM : Jasnější a větší obraz

Technologie WAAM je stále v počáteční fázi, ale její potenciál je nepopiratelný. S pokračujícím výzkumem a vývojem můžeme očekávat pokrok v několika oblastech:

  • Rychlost a efektivita tisku: Optimalizace procesu nanášení a automatizace některých aspektů WAAM může dále zvýšit rychlost tisku a efektivitu výroby.
  • Tisk z více materiálů: Možnost tisku z více kovových slitin v rámci jednoho sestavení by otevřela dveře k vytváření komponent s odstupňovanými vlastnostmi, které by byly přizpůsobeny konkrétním aplikacím.
  • Standardizace a předpisy: Vývoj standardizovaných parametrů tisku a kvalifikace materiálu pro WAAM bude mít zásadní význam pro širší přijetí v různých odvětvích.

FAQ

OtázkaOdpovědět
Jaká jsou omezení tisku WAAM3D?Přestože se WAAM3D může pochlubit významnými výhodami, není bez omezení. V porovnání s některými technologiemi 3D tisku pomocí práškové fúze mohou mít díly vytištěné pomocí WAAM3D o něco nižší kvalitu povrchu a rozměrovou přesnost. Kromě toho mohou vysoké teploty, které jsou součástí procesu, vnášet do vytištěného dílu zbytková napětí, což může ovlivnit jeho mechanické vlastnosti. Pomocí správných technik řízení tepla a metod následného zpracování však lze tato omezení zmírnit.
Je WAAM3D vhodný pro malé a složité díly?WAAM3D vyniká v oblasti velkoplošného tisku kovů. Pro malé, složité díly s vysokými požadavky na přesnost mohou být vhodnější jiné technologie 3D tisku, jako je selektivní laserové tavení (SLM).
Jak bezpečný je tisk WAAM3D?Tisk WAAM3D zahrnuje obloukové svařování, které vyžaduje dodržování bezpečnostních protokolů, jako je používání vhodných osobních ochranných prostředků (OOP) a zajištění dostatečného větrání v tiskovém prostředí.
Jaké jsou ekologické výhody tisku WAAM3D?Ve srovnání s tradičními subtraktivními výrobními technikami nabízí WAAM3D významné ekologické výhody. Minimální materiálový odpad spojený s technologií WAAM3D snižuje celkovou spotřebu zdrojů a dopad na životní prostředí. Navíc možnost tisku přímo na místě v určitých aplikacích může minimalizovat potřebu dopravy, což dále přispívá k ekologičtější stopě.

Závěr

WAAM3D představuje významný skok vpřed voblasti aditivní výroby kovů. Jeho schopnost tisknout velké, komplexní kovové struktury s širokou škálou materiálů otevírá dveře zajímavým možnostem v různých průmyslových odvětvích. I když existují omezení, která je třeba řešit, a pokrok, který je na obzoru, WAAM3D má nepochybně potenciál revolučně změnit způsob, jakým navrhujeme, stavíme a tvoříme s kovem. Jakmile technologie dozraje a náklady se stanou příznivějšími, WAAM3D je připraven změnit pravidla hry ve světě výroby kovů.

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