Исчерпывающее руководство по AM-машинам

Обзор оборудования для аддитивного производства (AM)

Аддитивное производство (AM), широко известное как 3D-печать, совершает революцию в производственной отрасли. Добавляя материал слой за слоем, АМ-машины могут создавать сложные геометрические формы, которые ранее было невозможно или очень дорого изготовить с помощью традиционных методов производства. В этой статье мы погрузимся в мир AM-машин, сосредоточившись на моделях из металлического порошка, их применении, технических характеристиках, плюсах и минусах и многом другом. Итак, давайте начнем это увлекательное путешествие!

Что такое AM-машины?

Машины для аддитивного производства (AM) - это устройства, которые создают трехмерные объекты на основе цифрового файла путем последовательного наложения слоев материала. Используемые материалы могут варьироваться от пластика и керамики до металлов и композитов. Процесс контролируется компьютером, что обеспечивает высокую точность и повторяемость.

Виды Машины AM

Существуют различные типы AM-машин, каждая из которых имеет свой уникальный процесс и подходящие материалы. Вот краткий обзор:

Конкретные модели металлических порошков

Когда речь идет о металлических порошках для AM-машин, выбор правильной модели имеет решающее значение для достижения желаемых свойств и производительности. Вот десять популярных моделей металлических порошков, используемых в AM-машинах:

1. Нержавеющая сталь 316L

• Описание: Высококоррозионностойкая сталь.
• Приложения: Медицинские приборы, морские компоненты, оборудование для химической обработки.

1. Нержавеющая сталь 17-4 PH

• Описание: Мартенситная нержавеющая сталь, упрочняемая осаждением.
• Приложения: Аэрокосмические компоненты, детали ядерных реакторов, хирургические инструменты.

1. Алюминиевый сплав AlSi10Mg

• Описание: Легкий сплав с хорошими термическими свойствами.
• Приложения: Автомобильные детали, аэрокосмические компоненты, теплообменники.

1. Титановый сплав Ti6Al4V

• Описание: Высокопрочный, легкий сплав.
• Приложения: Аэрокосмическая промышленность, медицинские имплантаты, высокопроизводительное спортивное оборудование.

1. Инконель 625

• Описание: Суперсплав на основе никеля с превосходной стойкостью к окислению.
• Приложения: Реактивные двигатели, газовые турбины, оборудование для химической обработки.

1. Инконель 718

• Описание: Никель-хромовый сплав, известный своей высокой прочностью на разрыв.
• Приложения: Аэрокосмические двигатели, энергетика, нефть и газ.

1. Мартенситностареющая сталь (MS1)

• Описание: Высокопрочная мартенситная сталь с низким содержанием углерода.
• Приложения: Инструментальная оснастка, аэрокосмические компоненты, высокопроизводительные детали.

1. Сплав CoCr (кобальт-хром)

• Описание: Высокоизносостойкий и биосовместимый сплав.
• Приложения: Зубные имплантаты, ортопедические имплантаты, аэрокосмические компоненты.

1. Медь (Cu)

• Описание: Отличная тепло- и электропроводность.
• Приложения: Электрические компоненты, теплообменники, индукторы.

1. Инструментальная сталь H13
   • Описание: Высокая прочность и износостойкость.
   • Приложения: Формы для литья под давлением, инструменты для литья под давлением, высокотемпературные применения.

Области применения AM-машин

Машины AM используются в различных отраслях промышленности благодаря своей универсальности и точности. Вот некоторые из основных областей применения:

Технические характеристики, размеры, марки и стандарты

Понимание спецификаций, размеров, марок и стандартов металлических порошков, используемых в АМ-машины имеет решающее значение для обеспечения качества и производительности. Вот подробная таблица:

Поставщики и ценовая политика

При поиске металлических порошков для AM-машин необходимо сравнивать поставщиков и цены, чтобы обеспечить наилучшую стоимость. Вот сравнительная таблица:

Преимущества Машины AM

Аддитивное производство обладает множеством преимуществ, которые делают его предпочтительным выбором для многих отраслей промышленности. Вот почему:

• Гибкость конструкции: AM позволяет создавать сложные геометрические формы, которые невозможны при использовании традиционных методов производства. Вы можете проектировать сложные внутренние структуры, нестандартные детали и даже консолидированные компоненты, которые уменьшают необходимость сборки.
• Эффективность материала: В отличие от субтрактивного производства, при котором для создания деталей удаляется материал, при AM используется только тот материал, который необходим для изготовления детали, что приводит к уменьшению количества отходов и снижению затрат.
• Быстрое прототипирование: AM значительно сокращает время, необходимое для создания прототипов, что позволяет ускорить циклы итераций и разработки. Такая возможность быстрого создания прототипов неоценима для инноваций и разработки продуктов.
• Персонализация: AM обеспечивает массовую кастомизацию, когда каждая деталь может быть адаптирована к конкретным требованиям без дополнительных затрат на оснастку или настройку. Это особенно полезно в медицинской и стоматологической отраслях для изготовления имплантатов и протезов, ориентированных на конкретного пациента.
• Сокращение сроков изготовления: Благодаря отсутствию необходимости в пресс-формах и оснастке технология AM позволяет значительно сократить время выполнения заказа, ускоряя переход от проектирования к производству.

Недостатки AM-машин

Хотя станки AM обладают многочисленными преимуществами, они также имеют некоторые ограничения. Важно учитывать эти недостатки, когда вы решаете, подходит ли AM для ваших нужд:

• Высокие первоначальные затраты: Первоначальные инвестиции в оборудование и материалы для AM могут быть высокими. Хотя затраты снижаются, они все еще значительны по сравнению с традиционными методами производства.
• Ограниченная доступность материала: Не все материалы могут быть использованы в процессах AM. Хотя ассортимент доступных материалов расширяется, он все еще более ограничен, чем при традиционном производстве.
• Отделка поверхности и последующая обработка: Детали, изготовленные методом AM, часто требуют постобработки для достижения требуемой чистоты поверхности и механических свойств. Это может увеличить время и стоимость всего производственного процесса.
• Ограничения по размеру здания: AM-машины имеют ограничения по размеру сборки, что может стать препятствием для производства крупных деталей. Хотя существуют широкоформатные AM-машины, они менее распространены и более дороги.
• Анизотропные свойства: Детали, изготовленные методом AM, могут обладать анизотропными механическими свойствами, то есть их прочность и другие свойства могут меняться в зависимости от направления слоев сборки. Это может повлиять на характеристики детали в некоторых областях применения.

Сравнение Машины AM: За и против

Чтобы принять взвешенное решение о том, какую AM-машину использовать, полезно сравнить их достоинства и недостатки. Вот сравнительная таблица:

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Давайте рассмотрим некоторые распространенные вопросы о машинах AM, чтобы помочь вам лучше понять их возможности и сферы применения.

Заключение

Аддитивное производство - это переломный момент в производственной отрасли, предлагающий беспрецедентную свободу проектирования, эффективность использования материалов и возможности персонализации. Понимая различные типы машин AM, особенности используемых металлических порошков и их применение, вы сможете полностью использовать потенциал этой инновационной технологии. Если вы хотите производить легкие аэрокосмические компоненты, медицинские имплантаты или функциональные прототипы, AM-машины - это универсальное и эффективное решение.

В этом подробном руководстве мы рассмотрели все тонкости AM-машин, от конкретных моделей металлических порошков до их преимуществ и недостатков. Обладая этими знаниями, вы сможете принимать взвешенные решения и вывести свои производственные возможности на новый уровень.

узнать больше о процессах 3D-печати