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金屬3D工藝 材料大比拼

2024-06-02 758

01、金屬3D打印常見取材

所謂金屬打印,是一種使用金屬材料制造三維物體的先進制造技術(shù)。它也被稱為金屬增材制造或金屬3D打印,其常用的材料有不銹鋼、鋁合金和鈦合金,它們在物理性質(zhì)、機械性能和應(yīng)用領(lǐng)域上有一些區(qū)別。

(一)物理性質(zhì):

不銹鋼:不銹鋼是一種鐵基合金,主要由鐵、鉻、鎳和其他合金元素組成。它具有良好的耐腐蝕性和機械性能,適用于多種環(huán)境和應(yīng)用。不銹鋼的密度較高,但相對較低的熱導(dǎo)率。

鋁合金:鋁合金是以鋁為主要成分,并添加其他合金元素(如銅、鋅、鎂等)以改善其性能。鋁合金具有較低的密度、良好的強度和優(yōu)異的導(dǎo)熱性,適用于需要輕量化和導(dǎo)熱性的應(yīng)用。

鈦合金:鈦合金是以鈦為主要成分,并添加其他合金元素(如鋁、釩、鎳等)以改善其性能。鈦合金具有較低的密度、高強度和優(yōu)異的耐腐蝕性,適用于高強度和耐腐蝕要求較高的應(yīng)用。


金屬3D工藝 材料大比拼(圖1)

(二)機械性能:

不銹鋼:不銹鋼具有較高的強度、硬度和耐磨損性。它在高溫和低溫環(huán)境下保持較好的性能穩(wěn)定性,并具有較高的抗拉強度和抗壓強度。

鋁合金:鋁合金具有較低的密度和良好的韌性,同時具有適度的強度和硬度。它比不銹鋼輕,但相對較低的硬度限制了一些高強度應(yīng)用。

鈦合金:鈦合金具有較高的比強度(強度與密度的比值),同時具有良好的耐腐蝕性和高溫強度。它比不銹鋼和鋁合金更輕,但也更昂貴。


金屬3D工藝 材料大比拼(圖2)


02、三種材質(zhì)的應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品示例


(一)不銹鋼在金屬3D打印中有廣泛的應(yīng)用,例如:

  1.工業(yè)零件和組件:不銹鋼可以用于制造各種工業(yè)零件和組件,如閥門、泵體、夾具、工具等。其耐腐蝕性和高溫性能使其適用于多樣化的工業(yè)環(huán)境。

  2.管道和管道連接件:不銹鋼在管道系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用,金屬3D打印可以制造復(fù)雜形狀的管道和管道連接件,適用于各種工業(yè)和建筑應(yīng)用。

  3.醫(yī)療器械和植入物:不銹鋼在醫(yī)療領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用于制造醫(yī)療器械和植入物。金屬3D打印技術(shù)可以制造復(fù)雜形狀的醫(yī)療器械和個性化的植入物,如手術(shù)工具、骨板、關(guān)節(jié)植入物等。

  4.航空航天和汽車工業(yè):不銹鋼在航空航天和汽車工業(yè)中可以用于制造零部件和結(jié)構(gòu)件。金屬3D打印可以實現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀和輕量化設(shè)計,提高產(chǎn)品性能和降低重量。

金屬3D工藝 材料大比拼(圖3)


(二)鋁合金在金屬3D打印中有廣泛的應(yīng)用示例:

  1.航空航天領(lǐng)域:鋁合金在航空航天領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用于制造航空結(jié)構(gòu)件、航空發(fā)動機部件、無人機零件等。其輕量化、高強度和耐腐蝕性使其成為航空領(lǐng)域的理想選擇。

  2.汽車工業(yè):鋁合金在汽車工業(yè)中被廣泛應(yīng)用于制造汽車零部件,如發(fā)動機罩、車身結(jié)構(gòu)、底盤組件等。鋁合金的輕量化特性有助于提高燃油效率、降低車輛質(zhì)量,并具有良好的可塑性和可加工性。

  3.電子領(lǐng)域:鋁合金在電子設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛,如散熱器、外殼、電子封裝等。鋁合金的導(dǎo)熱性能使其成為優(yōu)秀的散熱材料,并且可以通過金屬3D打印技術(shù)制造復(fù)雜的散熱結(jié)構(gòu)。



  4.建筑和建造領(lǐng)域:鋁合金在建筑和建造領(lǐng)域中用于制造門窗、立面結(jié)構(gòu)、橋梁等。其輕質(zhì)、耐候性和可塑性使其成為建筑材料的理想選擇。

  5.工業(yè)設(shè)備和夾具:鋁合金可以用于制造工業(yè)設(shè)備和夾具,如夾具夾具、工裝夾具、裝配夾具等。其可定制性和良好的加工性能使其適用于各種工業(yè)應(yīng)用。


金屬3D工藝 材料大比拼(圖4)



(三)鈦合金在金屬3D打印中可以制造多種的產(chǎn)品示例:

  1.航空航天領(lǐng)域:鈦合金在航空航天領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用,可以用于制造航空發(fā)動機零件、渦輪葉片、航空結(jié)構(gòu)件等。

醫(yī)療領(lǐng)域:鈦合金在醫(yī)療領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用于制造植入物和醫(yī)療器械。例如,人工骨骼、關(guān)節(jié)植入物、牙科支架等。

  2.汽車工業(yè):鈦合金可以用于制造汽車零部件,如發(fā)動機組件、底盤結(jié)構(gòu)、剎車系統(tǒng)等。其輕量高強的特性有助于提高燃油效率和性能。

  3.能源行業(yè):鈦合金在能源領(lǐng)域中的應(yīng)用包括石油和天然氣開采設(shè)備、核能設(shè)備、太陽能和風(fēng)能設(shè)備等。

  4.制造業(yè)和工業(yè)設(shè)備:鈦合金可以用于制造各種工業(yè)設(shè)備和零部件,如閥門、泵體、夾具、工具等。其耐腐蝕性和高溫性能使其適用于多樣化的工業(yè)環(huán)境。


金屬3D工藝 材料大比拼(圖5)

03、如日中升,工業(yè)人的金屬3D打印


作為3D打印中的佼佼者,工業(yè)人配有專業(yè)技術(shù)人員三十余名,立足多型號3D打印機及百余臺配套后處理產(chǎn)線設(shè)備。用實力證明底氣,工業(yè)人可提供多尺寸、多結(jié)構(gòu)、多材料、批量化、連續(xù)化金屬3D打印技術(shù)服務(wù),不僅可以實現(xiàn)輕量化,減少零件多余部分。同時構(gòu)建復(fù)雜的形狀,適用于制造無法脫模和刀具的零件,還可接小批量零件,兼顧高效率做工,最終提升產(chǎn)品質(zhì)量和減少能耗。


金屬3D工藝 材料大比拼(圖6)

金屬3D工藝 材料大比拼(圖7)








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