Лазерная твердосплавная формовка (LSF)

Оглавление

Лазерная твердосплавная формовка (LSF) это революционная технология в области аддитивного производства. Она объединяет принципы лазерной наплавки и 3D-печати для создания высокоточных и высокопроизводительных металлических деталей непосредственно по цифровым проектам. В процессе используется лазер, который слой за слоем сплавляет металлические порошки в твердые объекты, в результате чего получаются детали с превосходными механическими свойствами и сложной геометрией. Давайте погрузимся в тонкости LSF, изучим его типы, области применения, преимущества, ограничения и многое другое.

Обзор лазерной твердосплавной формовки (LSF)

Технология LSF выделяется на фоне других технологий аддитивного производства своей способностью производить детали с превосходными механическими свойствами и сложным дизайном. Эта технология особенно полезна для отраслей, требующих высокопроизводительных компонентов, таких как аэрокосмическая, автомобильная и медицинская промышленность. С помощью мощного лазера LSF расплавляет металлические порошки, которые точно наносятся слой за слоем, образуя твердую структуру. Этот метод обеспечивает высокую точность, минимальное количество отходов и возможность изготовления сложных форм, которые было бы сложно или невозможно получить с помощью традиционных технологий производства.

Лазерное твердое формование (LSF)

Типы металлических порошков, используемых в LSF

Различные металлические порошки используются в LSF для удовлетворения различных потребностей. Вот десять конкретных моделей металлических порошков, обычно используемых в LSF:

Металлический порошокСоставСвойстваХарактеристики
Инконель 718Никель-хромВысокая прочность, коррозионная стойкостьОтличная свариваемость, используется в аэрокосмической промышленности
Ti-6Al-4VТитановый сплавВысокое соотношение прочности и массыБиосовместимый, используется в медицинских имплантатах
Нержавеющая сталь 316LХром-никель-молибденУстойчивость к коррозии, хорошие механические свойстваШироко используется в морской технике
AlSi10MgАлюминиевый сплавЛегкий вес, хорошая теплопроводностьИдеально подходит для автомобильных деталей
Мартенситностареющая стальНикель-кобальтСверхвысокая прочностьИспользуется в инструментальной и аэрокосмической промышленности
Кобальт-хромКобальт-хром-молибденВысокая износостойкость и коррозионная стойкостьРаспространен в зубных и медицинских имплантатах
Инструментальная сталь H13Хром-молибденВысокая прочность и износостойкостьИспользуется в пресс-формах и штампах
Медь (Cu)Чистая медьОтличная тепло- и электропроводностьИспользуется в электрических компонентах
NiTi (Нитинол)Никель-титанПамять формы и сверхэластичностьИспользуется в медицинских приборах и приводах.
Тантал (Ta)Чистый танталВысокая коррозионная стойкостьИспользуется в оборудовании для химической обработки

Применение Лазерная твердосплавная формовка (LSF)

Универсальность LSF позволяет использовать его в самых разных отраслях. Вот некоторые области применения:

ПромышленностьПриложениеПреимущества
Аэрокосмическая промышленностьЛопатки турбин, конструктивные элементыЛегкий вес, высокая прочность, сложные геометрические формы
Автомобильная промышленностьДетали двигателя, компоненты на заказУменьшенный вес, улучшенная производительность
МедицинаИмплантаты, хирургические инструментыБиосовместимость, персонализация
ЭнергияТурбины, теплообменникиВысокая эффективность, устойчивость к коррозии
Инструментальная оснасткаФормы, штампыВысокая износостойкость, точность
ОборонаОружейные компоненты, броняДолговечность, сложные конструкции
ЭлектроникаРазъемы, теплоотводыОтличная теплопроводность
Ювелирные изделияИндивидуальный дизайн, замысловатые узорыВысокая точность, уникальная эстетика
МорскойПропеллеры, корпусные деталиКоррозионная стойкость, прочность
СтроительствоКонструктивные элементы, ремонтные работыДолговечность, производство на месте

Спецификации, размеры, сорта и стандарты в LSF

Для различных отраслей промышленности требуются детали с определенными стандартами и спецификациями. Вот таблица, в которой приведены некоторые ключевые спецификации:

СпецификацияПодробности
Мощность лазераОт 200 Вт до 10 кВт
Толщина слоя20-100 микрон
Строительный объемДо 1 м³
Разрешение±0,05 мм
Отделка поверхностиДо Ra 1,6 мкм
СтандартыISO/ASTM 52900, ASME BPVC, AMS 4999
Градации материалаИнконель 718, Ti-6Al-4V Grade 23, 316L, AlSi10Mg

Подробная информация о поставщиках и ценах на металлические порошки LSF

При выборе металлических порошков для LSF важно учитывать поставщиков и цены. Вот обзор:

ПоставщикМеталлический порошокЦена (за кг)Комментарии
HöganäsИнконель 718$150-$200Высокая чистота, стабильное качество
SandvikTi-6Al-4V$250-$350Медицинский класс, отличные свойства
Технология столярных работНержавеющая сталь 316L$50-$80Широкодоступные, экономически эффективные
Технология LPWAlSi10Mg$70-$100Высококачественный, надежный поставщик
GKN AdditiveМартенситностареющая сталь$200-$300Сверхвысокая прочность, премиум класс
HC StarckКобальт-хром$150-$250Идеально подходит для применения в медицине
Arcam ABИнструментальная сталь H13$100-$150Высокая прочность, износостойкость
Oerlikon MetcoМедь$60-$90Отличная проводимость, чистый сорт
ATI Specialty AlloysNiTi (Нитинол)$300-$450Премиальное качество, память формы
Глобальные передовые металлыТантал$400-$600Высокая коррозионная стойкость, чистый

Преимущества Лазерная твердосплавная формовка (LSF)

LSF обладает многочисленными преимуществами по сравнению с традиционными методами производства:

  1. Высокая точность и аккуратность: LSF позволяет создавать высокодетализированные детали с жесткими допусками.
  2. Эффективность использования материалов: Образуется минимальное количество отходов, так как в процессе используется только материал, необходимый для изготовления детали.
  3. Сложные геометрии: Способны создавать сложные конструкции, которые невозможно выполнить обычными методами.
  4. Персонализация: Детали могут быть изготовлены в соответствии с конкретными требованиями, что идеально подходит для применения на заказ.
  5. Сокращение времени выполнения заказа: Более быстрое производство по сравнению с традиционным, особенно для сложных деталей.
  6. Превосходные механические свойства: Слоистая структура может улучшить механические свойства конечной детали.

Недостатки Лазерная твердосплавная формовка (LSF)

У LSF много преимуществ, но есть и некоторые ограничения:

  1. Высокая первоначальная стоимость: Стоимость установки оборудования и материалов для LSF может быть высокой.
  2. Ограниченное разнообразие материалов: Не все материалы подходят для LSF, что ограничивает область его применения.
  3. Требования к постобработке: Некоторые детали могут потребовать дополнительной обработки для достижения желаемого качества поверхности.
  4. Техническая экспертиза: Требуются квалифицированные операторы и глубокие знания для оптимизации процесса.
  5. Ограничения по размеру сборки: Большие детали могут быть ограничены размером камеры сборки.

Сравнение металлических порошков для LSF

Понимание плюсов и минусов различных металлических порошков имеет решающее значение для выбора правильного материала:

Металлический порошокПреимуществаНедостатки
Инконель 718Высокая прочность, коррозионная стойкостьВысокая стоимость
Ti-6Al-4VЛегкий, биосовместимыйСложность обработки
Нержавеющая сталь 316LУстойчивость к коррозии, доступная ценаБолее низкая прочность по сравнению со сплавами
AlSi10MgЛегкий вес, хорошая проводимостьНизкая механическая прочность
Мартенситностареющая стальСверхвысокая прочностьДорогой
Кобальт-хромИзносостойкость, биосовместимостьВысокая стоимость, сложность обработки.
Инструментальная сталь H13Прочность, износостойкостьТребуется постобработка
Медь (Cu)Отличная электропроводностьЛегко окисляется
NiTi (Нитинол)Память формы, сверхэластичность.Очень высокая стоимость
Тантал (Ta)Коррозионная стойкостьОчень дорого
Лазерное твердое формование (LSF)

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

ВопросОтвечать
Что такое лазерная твердосплавная формовка (LSF)?LSF - это процесс аддитивного производства, в котором используется лазер для послойного сплавления металлических порошков в твердые объекты.
В каких отраслях используется LSF?Аэрокосмическая, автомобильная, медицинская, энергетическая, инструментальная, оборонная, электронная, ювелирная, морская и строительная промышленность.
Каковы преимущества LSF?Высокая точность, эффективность использования материалов, возможность создания сложных геометрических форм, изготовление на заказ, сокращение сроков изготовления и превосходные механические свойства.
Каковы ограничения LSF?Высокая первоначальная стоимость, ограниченное разнообразие материалов, требования к последующей обработке, необходимость в технических знаниях и ограничения по размеру сборки.
Какие металлические порошки обычно используются в LSF?Инконель 718, Ti-6Al-4V, нержавеющая сталь 316L, AlSi10Mg, мартенситностареющая сталь, кобальт-хром, инструментальная сталь H13, медь, NiTi (нитинол) и тантал.
Чем LSF отличается от традиционного производства?LSF обеспечивает более высокую точность, эффективность использования материалов и возможность создания сложных конструкций, но может быть более дорогим и требует передовых технических знаний.

узнать больше о процессах 3D-печати

Поделиться

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта

MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.

Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!

Похожие статьи

Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции

Получить последние продукты и прайс-лист