Solution de jet de liant métallique (MBJ)
Table des matières
Vue d'ensemble de la solution Metal Binder Jet
Jetting de liant métallique (MBJ) est une technologie d'impression 3D révolutionnaire qui permet de créer des pièces métalliques complexes en liant des particules de poudre métallique couche par couche. Cette approche innovante transforme le paysage de la fabrication, offrant des avantages significatifs en termes de flexibilité de conception, de vitesse de production et de rentabilité.
Contrairement à d'autres techniques de fabrication additive, le Binder Jetting ne repose pas sur la fusion de la poudre métallique. Au lieu de cela, un liant liquide est déposé de manière sélective sur un lit de poudre métallique, formant une couche de la forme souhaitée. Ce processus est répété, construisant la pièce couche par couche jusqu'à ce qu'elle soit complète. Après l'impression, la pièce subit une étape de post-traitement, telle que le frittage, pour fusionner la poudre en une pièce métallique solide.
Principales caractéristiques de la projection de liants métalliques
- Pas de chaleur: Élimine les contraintes thermiques et les distorsions communes aux autres méthodes d'impression 3D.
- Vitesse élevée: Des temps de production plus rapides par rapport aux méthodes traditionnelles.
- Rentabilité: Réduction des déchets de matériaux et de la consommation d'énergie.
- Flexibilité de la conception: Capable de produire des géométries complexes qui sont difficiles ou impossibles à réaliser avec les techniques conventionnelles.
Types et caractéristiques des poudres métalliques pour la projection de liants
Les poudres métalliques sont essentielles à la réussite du processus de projection de liant. Nous aborderons ici les modèles de poudres métalliques spécifiques, leurs compositions, leurs propriétés et leurs caractéristiques.
Poudre de métal | Composition | Propriétés | Caractéristiques |
---|---|---|---|
Acier inoxydable 316L | Fer, chrome, nickel, molybdène | Résistance élevée à la corrosion, bonnes propriétés mécaniques | Idéal pour les applications médicales et alimentaires |
Acier inoxydable 17-4 PH | Fer, chrome, nickel, cuivre | Haute résistance, bonne résistance à la corrosion, traitement thermique | Utilisé dans les industries aérospatiale et automobile |
Inconel 625 | Nickel, chrome, molybdène, niobium | Excellente résistance aux hautes températures, résistance à l'oxydation | Convient aux industries aérospatiales et chimiques |
Inconel 718 | Nickel, chrome, fer, niobium, molybdène | Haute résistance aux températures élevées, bonne résistance à la corrosion | Préférence pour l'aérospatiale et les turbines à gaz |
Cobalt-Chrome | Cobalt, chrome, molybdène | Résistance élevée à l'usure, biocompatibilité | Utilisé dans les implants médicaux et les restaurations dentaires |
Aluminium 6061 | Aluminium, magnésium, silicium | Légèreté, bonnes propriétés mécaniques, résistance à la corrosion | Courant dans les industries automobile et aérospatiale |
Titane Ti-6Al-4V | Titane, Aluminium, Vanadium | Rapport résistance/poids élevé, résistance à la corrosion, biocompatibilité | Largement utilisé dans les secteurs médical et aérospatial |
Cuivre | Cuivre pur | Excellente conductivité thermique et électrique | Utilisé dans l'électronique et les échangeurs de chaleur |
Bronze | Cuivre, étain | Bonne résistance à l'usure, bonne usinabilité | Souvent utilisé pour des restaurations artistiques et historiques |
Acier à outils (M2) | Fer, tungstène, molybdène, chrome | Dureté élevée, résistance à l'usure | Convient aux outils de coupe et aux matrices |
Applications des solutions de projection de liants métalliques
La projection de liant métallique offre des applications polyvalentes dans diverses industries. Voici l'impact qu'elle a sur différents secteurs :
L'industrie | Applications | Avantages |
---|---|---|
Aérospatiale | Aubes de turbines, composants structurels | Pièces légères et très résistantes, souplesse de conception |
Automobile | Composants du moteur, supports, engrenages | Poids réduit, géométries complexes, prototypage rapide |
Médical | Implants, instruments chirurgicaux | Matériaux biocompatibles, conceptions personnalisées |
Soins dentaires | Couronnes, bridges, prothèses dentaires | Précision, personnalisation, production rapide |
Biens de consommation | Bijoux, lunettes, pièces sur mesure | Liberté de conception, personnalisation, production rentable |
Industriel | Outillage, montages, moules | Pièces durables et performantes, délais d'exécution rapides |
Électronique | Dissipateurs thermiques, connecteurs, boîtiers | Gestion thermique efficace, conceptions précises |
L'énergie | Composants de turbines, échangeurs de chaleur | Résistance aux hautes températures, durabilité |
Spécifications, tailles, qualités et normes
Il est essentiel de comprendre les spécifications, les tailles, les qualités et les normes des poudres métalliques et du processus de projection de liant pour obtenir les résultats souhaités.
Poudre de métal | Gamme de tailles (µm) | Grade | Normes |
---|---|---|---|
Acier inoxydable 316L | 15-45 | ASTM F138 | ASTM, ISO 5832-1 |
Acier inoxydable 17-4 PH | 20-53 | ASTM A564 | ASTM, SAE AMS 5643 |
Inconel 625 | 15-45 | ASTM B443 | ASTM, UNS N06625 |
Inconel 718 | 15-53 | AMS 5662 | ASTM, AMS 5663 |
Cobalt-Chrome | 20-50 | ASTM F75 | ISO 5832-4, ASTM F1537 |
Aluminium 6061 | 20-63 | ASTM B209 | ASTM, SAE AMS 4027 |
Titane Ti-6Al-4V | 15-45 | ASTM F136 | ASTM, ISO 5832-3 |
Cuivre | 15-45 | ASTM B152 | ASTM, UNS C11000 |
Bronze | 20-63 | ASTM B584 | ASTM, UNS C83600 |
Acier à outils (M2) | 15-45 | ASTM A600 | ASTM, UNS T11302 |
Fournisseurs et détails des prix
Il est essentiel de trouver le bon fournisseur et de comprendre les détails des prix pour établir le budget et planifier le projet.
Fournisseur | Poudres métalliques proposées | Prix (par kg) | Informations sur le contact |
---|---|---|---|
Sandvik | Aciers inoxydables, aciers à outils, alliages de titane | $100 – $250 | www.materials.sandvik/contact |
Höganäs | Aciers inoxydables, aciers à outils, bronze | $80 – $200 | www.hoganas.com/contact |
Additif pour charpentier | Alliages de nickel, alliages de titane, aciers inoxydables | $120 – $300 | www.carpenteradditive.com/contact |
GKN Additive | Aciers inoxydables, aciers à outils, cuivre | $90 – $220 | www.gknpm.com/contact |
AP&C (GE Additive) | Alliages de titane, alliages d'aluminium, alliages de nickel | $150 – $350 | www.ge.com/additive/contact |
Technologie LPW | Aciers inoxydables, alliages de nickel, cobalt-chrome | $130 – $320 | www.lpwtechnology.com/contact |
TLS Technik | Aciers à outils, aciers inoxydables, alliages de nickel | $110 – $270 | www.tls-technik.de/contact |
Technologie des poudres Praxis | Alliages d'aluminium, aciers inoxydables, bronze | $85 – $210 | www.praxispowdertech.com/contact |
Arcam (GE Additive) | Alliages de titane, cobalt-chrome, alliages de nickel | $140 – $330 | www.arcam.com/contact |
Oerlikon Metco | Alliages de nickel, alliages de titane, aciers inoxydables | $120 – $310 | www.oerlikon.com/metco/contact |
Comparaison des avantages et des inconvénients : avantages et limites
La projection de liants métalliques, comme toute technologie, a ses avantages et ses inconvénients. Comparons les avantages et les limites afin d'obtenir une vision équilibrée.
Aspect | Avantages | Limites |
---|---|---|
Flexibilité de la conception | Permet de créer facilement des géométries complexes | Limité par la taille du lit de poudre |
Vitesse de production | Production plus rapide que les méthodes traditionnelles | Peut nécessiter un post-traitement |
Utilisation des matériaux | Déchets minimaux, utilisation efficace des matériaux | Limité à des poudres métalliques spécifiques |
Rapport coût-efficacité | Réduction de la consommation d'énergie et des coûts des matériaux | Coûts d'installation initiaux élevés |
Stress thermique | Pas de distorsion thermique | Nécessite un contrôle minutieux du liant et de la poudre |
Finition de la surface | Bonne finition de la surface telle qu'imprimée | Certaines applications peuvent nécessiter une finition supplémentaire |
Propriétés mécaniques | Comparable aux matériaux forgés | Le processus de frittage peut avoir un impact sur les propriétés finales |
FAQ
Qu'est-ce que la projection de liant métallique ?
Le jet de liant métallique est un processus de fabrication additive dans lequel un liant liquide est utilisé pour lier des couches de poudre métallique afin de former des pièces métalliques complexes.
Qu'est-ce que la projection de liant métallique ?
Le jet de liant métallique est un procédé d'impression 3D qui utilise un liant liquide pour coller de manière sélective des particules de poudre métallique, couche par couche, afin de construire un objet en 3D. Le fonctionnement est similaire à celui d'une imprimante à jet d'encre, mais au lieu d'utiliser de l'encre sur du papier, on utilise un liant sur de la poudre métallique.
Comment cela fonctionne-t-il ?
- Créer un modèle 3D : Concevez votre pièce à l'aide d'un logiciel de CAO.
- Découper le modèle en tranches : Préparez le modèle pour l'impression en le découpant en fines couches.
- Impression :
- Une fine couche de poudre métallique est étalée sur une plate-forme.
- Une tête d'impression à jet d'encre dépose du liant sur la poudre, faisant adhérer les particules selon le modèle tranché.
- La plate-forme s'abaisse et une nouvelle couche de poudre est répandue.
- Ce processus se répète, construisant la pièce couche par couche.
- Post-traitement :
- La pièce imprimée est fragile et nécessite une étape d'épuisement du liant pour éliminer le liant temporaire.
- Enfin, la pièce est frittée dans un four à haute température pour fusionner les particules de métal et obtenir la résistance et la densité finales.
Quels sont les avantages de la projection de liant métallique ?
- Impression plus rapide : Par rapport à d'autres méthodes d'impression 3D de métaux telles que la fusion laser sur lit de poudre, la projection de liant peut être nettement plus rapide.
- Potentiel de production de masse : La projection de liant est bien adaptée à la production de grands volumes en raison de sa rapidité et de la possibilité d'imprimer des géométries complexes.
- Gamme de matériaux élargie : Il peut travailler avec une grande variété de poudres métalliques, y compris l'acier inoxydable, l'inconel et le titane.
Quelles sont les limites de la projection de liant métallique ?
- La force de la pièce : Bien que le frittage renforce les pièces, celles-ci peuvent ne pas être aussi solides que celles fabriquées à l'aide d'autres techniques de fabrication additive de métaux.
- Finition de la surface : L'état de surface des pièces traitées au jet de liant peut être plus rugueux que celui obtenu par d'autres méthodes. Des techniques de post-traitement telles que l'usinage peuvent être nécessaires pour obtenir une finition plus lisse.
Quelles sont les applications de la projection de liants métalliques ?
- Composants aérospatiaux : Pièces légères et complexes pour les avions et les engins spatiaux.
- Dispositifs médicaux : Implants et outils chirurgicaux sur mesure.
- Pièces automobiles : Prototypes et production de faibles volumes de composants complexes.
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MET3DP Technology Co. est un fournisseur de premier plan de solutions de fabrication additive dont le siège se trouve à Qingdao, en Chine. Notre société est spécialisée dans les équipements d'impression 3D et les poudres métalliques de haute performance pour les applications industrielles.
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