Струйная обработка жидкого металла

Струйная обработка жидкого металла (LMJ) совершает революцию в мире аддитивного производства. Если вы погрузились в эту тему, вам наверняка интересно узнать, как это работает, какие металлы можно использовать и каковы области применения. Пристегните ремни, потому что мы отправляемся в полное путешествие по всем тонкостям и нюансам струйной обработки жидкого металла.

Обзор Струйная обработка жидкого металла

Струйная обработка жидкого металла - это форма аддитивного производства, при которой капли расплавленного металла точно наносятся слой за слоем для создания 3D-объектов. В отличие от традиционных методов производства, LMJ предлагает беспрецедентную свободу проектирования, эффективность и использование материалов. Считайте, что это очень сложная металлическая версия струйной печати, где вместо чернил используется металл.

Основные сведения о струйной обработке жидкого металла

• Технология: Аддитивное производство с использованием капель расплавленного металла
• Материалы: Различные металлические порошки (подробности будут позже)
• Приложения: Аэрокосмическая промышленность, медицина, автомобилестроение и многое другое
• Преимущества: Высокая точность, эффективность использования материалов, сложные геометрические формы
• Недостатки: Первоначальная стоимость, ограничения по материалу

Виды металлических порошков для Струйная обработка жидкого металла

Когда речь идет о струйной обработке жидкого металла, выбор металлических порошков имеет решающее значение. Здесь подробно рассматриваются некоторые из наиболее часто используемых металлических порошков для LMJ:

Металлический порошок	Состав	Свойства	Характеристики	Приложения
Нержавеющая сталь 316L	Fe, Cr, Ni, Mo	Высокая коррозионная стойкость, высокая прочность	Отличная свариваемость и прочность	Медицинские имплантаты, морское применение
Алюминий 6061	Al, Mg, Si	Легкий вес, высокое соотношение прочности и массы	Хорошая теплопроводность, поддается обработке	Аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение
Инконель 718	Ni, Cr, Fe, Nb, Mo, Ti	Высокотемпературная прочность, коррозионная стойкость	Отличные механические свойства при повышенных температурах	Лопатки турбин, аэрокосмическая промышленность
Титан Ti6Al4V	Ti, Al, V	Высокая прочность, малый вес, биосовместимость	Отличная коррозионная стойкость, высокая усталостная прочность	Медицинские имплантаты, аэрокосмическая промышленность
Медь	Cu	Отличная электро- и теплопроводность	Пластичный, вязкий	Электрические компоненты, теплообменники
Кобальт-хром	Co, Cr, Mo	Высокая износостойкость и коррозионная стойкость	Высокая прочность и твердость	Зубные имплантаты, аэрокосмическая промышленность
Инструментальная сталь H13	Fe, C, Cr, Mo, Si	Высокая прочность, износостойкость	Хорошая обрабатываемость и теплопроводность	Формы, штампы
Никелевый сплав 625	Ni, Cr, Mo, Nb	Отличная усталостная и термическая прочность	Высокая прочность и коррозионная стойкость	Морское применение, химическая обработка
Латунь	Cu, Zn	Хорошая коррозионная стойкость, эстетическая привлекательность	Податливый, легко поддается обработке	Декоративные элементы, фурнитура
Золото	Au	Высокая электропроводность, устойчивость к коррозии	Податливость, пластичность, эстетическая привлекательность	Электроника, ювелирные изделия

Области применения струйной обработки жидкого металла

Технология струйной обработки жидкого металла набирает обороты в различных отраслях промышленности. Давайте узнаем, как эта технология применяется в различных областях:

Промышленность	Приложения	Преимущества
Аэрокосмическая промышленность	Лопатки турбин, конструктивные элементы	Легкий вес, высокая прочность, сложные геометрические формы
Медицина	Имплантаты, протезы	Биосовместимость, персонализация, точность
Автомобильная промышленность	Детали двигателей, легкие конструкции	Снижение веса, долговечность, гибкость конструкции
Электроника	Проводящие пути, теплоотводы	Высокая проводимость, миниатюрность
Ювелирные изделия	Индивидуальный дизайн, замысловатые узоры	Точность, эффективность использования материалов
Морской	Пропеллеры, структурные компоненты	Устойчивость к коррозии, долговечность
Энергия	Турбины, теплообменники	Высокотемпературные характеристики, эффективность

Технические характеристики, размеры, марки и стандарты

При выборе металлических порошков и проектировании деталей для струйной обработки жидкого металла важно понимать технические требования и стандарты.

Металлический порошок	Размер частиц (мкм)	Класс	Стандарты
Нержавеющая сталь 316L	15-45	ASTM F138	ASTM, ISO
Алюминий 6061	20-60	ASTM B211	АСТМ, АМС
Инконель 718	15-45	AMS 5662	АСТМ, АМС
Титан Ti6Al4V	15-45	ASTM F136	ASTM, ISO
Медь	15-45	ASTM B124	ASTM, ISO
Кобальт-хром	15-45	ASTM F75	ASTM, ISO
Инструментальная сталь H13	15-45	ASTM A681	ASTM, ISO
Никелевый сплав 625	15-45	ASTM B443	ASTM, ISO
Латунь	15-45	ASTM B36	ASTM, ISO
Золото	10-50	ASTM B562	ASTM

Поставщики и ценовая политика

Поиск правильного поставщика и понимание цен могут стать решающим фактором в ваших проектах по струйной обработке жидкого металла. Вот краткое описание некоторых известных поставщиков:

Поставщик	Предлагаемые металлические порошки	Ценообразование	Сайт
Höganäs	Нержавеющая сталь, медь, бронза	1ТП4Т50-200/кг	www.hoganas.com
Sandvik	Титан, инконель, инструментальная сталь	$100-300/кг	www.materials.sandvik
Технология столярных работ	Никелевые сплавы, нержавеющая сталь	$150-350/кг	www.cartech.com
Arcam EBM	Кобальт-хром, титан	$200-400/кг	www.arcam.com
GKN Additive	Алюминий, нержавеющая сталь	$80-250/кг	www.gkn.com
Технология LPW	Различные металлические порошки	$100-300/кг	www.lpwtechnology.com
Erasteel	Инструментальные стали, быстрорежущие стали	$150-350/кг	www.erasteel.com
Valimet	Алюминиевые сплавы	1ТП4Т60-220/кг	www.valimet.com
Oerlikon AM	Различные металлические порошки	$100-300/кг	www.oerlikon.com
AP&C	Титан, никелевые сплавы	$200-400/кг	www.advancedpowders.com

Сравнение плюсов и минусов Струйная обработка жидкого металла

Рассматривая возможность использования струйной обработки жидкого металла для своих производственных нужд, важно взвесить все за и против.

Аспект	Преимущества	Ограничения
Гибкость конструкции	Возможность создания сложных геометрических форм, внутренних структур	Может потребоваться установка опорных конструкций
Эффективность использования материалов	Минимум отходов, высокая степень использования	Ограничено конкретными металлами
Точность	Высокая точность, мелкие детали	Первоначальные затраты на установку могут быть высокими
Скорость	Быстрее, чем традиционные методы, для небольших партий	Медленнее для крупномасштабного производства
Стоимость	Экономичность при изготовлении небольших сложных деталей	Высокие первоначальные инвестиции в оборудование
Персонализация	Легко настраиваемый дизайн	Ограничено наличием порошка

Вопросы и ответы

В: Какие металлы можно использовать для струйной обработки жидкого металла?

О: Можно использовать самые разные металлы, включая нержавеющую сталь, алюминий, титан, инконель, медь, кобальт-хром и даже драгоценные металлы, такие как золото.

В: Является ли струйная обработка жидкого металла дорогой?

О: Хотя первоначальные затраты на установку могут быть высокими, LMJ является экономически эффективным для производства небольших сложных деталей с минимальными отходами материала.

В: Насколько точна струйная обработка жидкого металла?

О: LMJ обладает высокой точностью и позволяет создавать мелкие детали и сложные геометрические формы с высокой точностью.

В: Каковы ограничения струйной обработки жидкого металла?

О: К недостаткам относятся высокие первоначальные инвестиции, ограниченный выбор материалов и потенциально низкая скорость производства больших партий.

В: Какие отрасли промышленности получают наибольшую выгоду от струйной обработки жидкого металла?

О: Аэрокосмическая, медицинская, автомобильная, электронная, ювелирная, морская и энергетическая отрасли получают огромную выгоду от использования LMJ благодаря гибкости и точности конструкции.

В: Чем струйная обработка жидкого металла отличается от других методов аддитивного производства?

О: LMJ обладает уникальными преимуществами, такими как высокая точность и эффективность использования материала, но в зависимости от области применения он может быть более дорогим и медленным по сравнению с некоторыми другими методами.

В: Может ли LMJ создавать крупные детали?

Ответ: LMJ обычно используется для деталей малого и среднего размера из-за ограничений по точности и материалу. Для более крупных деталей могут быть более подходящими другие методы.

В: Каково воздействие струйной обработки жидкого металла на окружающую среду?

О: LMJ относительно экологичен благодаря минимальному количеству отходов материалов и эффективному использованию ресурсов.

В: Сколько времени требуется для изготовления детали с помощью струйной обработки жидкого металла?

О: Время изготовления зависит от сложности и размера детали, но в целом для небольших сложных конструкций оно быстрее по сравнению с традиционными методами.

В: Существуют ли какие-либо риски для здоровья, связанные со струйной обработкой жидкого металла?

О: Как и в любом другом производственном процессе, связанном с расплавленными металлами, необходимо принимать надлежащие меры безопасности, чтобы снизить риски для здоровья.

узнать больше о процессах 3D-печати