پرینتر سه بعدی فلزات

پرینتر سه بعدی فلزات دستگاهی است که مواد فلزی مانند تیتانیوم، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ را بر اساس داده های سه بعدی CAD شکل می دهد. 

به طور کلی پرینترهای سه بعدی که از رزین به عنوان ماده مدل سازی استفاده می کنند به طور گسترده ای در صنعت استفاده می شوند، اما وضعیت فعلی این است که تعداد کمی از شرکت ها پرینترهای سه بعدی فلزی گران قیمت را معرفی کرده اند.

چاپگر فلزی سه بعدی چگونه کار می کند؟ 

بر اساس داده های مقطعی ایجاد شده با نرم افزار اختصاصی، پرینترهای فلزی سه بعدی با ترکیب لایه به لایه مواد فلزی و تکرار لمینت، اشیایی به هر شکلی را ایجاد می کنند. برخلاف فرآیند برش، که یک توده فلز را می‌تراشد، یا فرآیند آهنگری که آن را تحت فشار قالب‌گیری می‌کند، چاپگرهای سه بعدی فلزی برای لایه‌بندی و توسعه مواد فلزی برای رسیدگی به اشکال پیچیده مانند ساختارهای مشبک و طرح‌های توخالی طراحی شده‌اند. نکته دیگر این است که قطعات فلزی را می توان بدون تهیه یک قالب خاص – مشابه ریخته گری – ایجاد کرد.

روش های پرینت سه بعدی فلز چیست؟

انواع مختلفی از پرینترهای سه بعدی برای فلز وجود دارد. محبوب ترین روش هایی که آنها انجام می دهند عبارتند از: 

• روش بستر پودری،
• روش رسوب انرژی هدایت شده،
• روش لمینت گرم،
• روش بایندر جت،

آنها در عمل از چه چیزی تشکیل شده اند؟ 

روش بستر پودری در پرینتر سه بعدی صنعتی چگونه کار می کند؟

روش بستر پودری قالب‌گیری است که یک پرتو را بر روی یک بستر پودری پوشیده شده با پودر فلز تابش می‌کند و ذوب و انجماد را برای هر لایه تکرار می‌کند. 

پس از قالب گیری با این روش، می توان پودری را که پرتو به آن تابیده است جمع آوری و برای استفاده مجدد الک کرد و از هدر رفتن مواد جلوگیری کرد. دو نوع تیر منجر به پردازش مواد می شود:

• لیزر،
• الکترون 

در اینجا لازم به ذکر است که خواص جسم تشکیل شده توسط هر منبع گرمایی متفاوت است. به عنوان مثال – با استفاده از لیزر، در مقایسه با روش پرتو الکترونی، می توان یک مدل با سطح صاف ایجاد کرد، اما از آن برای مواد استفاده کرد. که پرتو را جذب نمی کند آسان نیست.

 علاوه بر این، پودر فلز مورد استفاده باید دارای درجه کروی بالا و روان پذیری آسان برای توزیع دقیق باشد. بنابراین، یک ماده خام متداول، پودر کروی شکلی است که با روش «اتمیزه کردن گاز» به دست می‌آید که از گاز بی‌اثر استفاده می‌کند.

روش رسوب مستقیم انرژی

در روش رسوب دهی انرژی جهت دار، یک محصول مدل سازی شده با تغذیه پودر یا سیم، ذوب آن با لیزر یا پرتو الکترونی و رسوب گذاری آن تولید می شود. به طور کلی پودرها با استفاده از گاز بی اثر استفاده و تحویل می شوند. از آنجایی که مواد ارائه شده برای مدل بدون ضایعات استفاده می شود، این یک فرآیند تولیدی با اتلاف مواد کم و کارایی خوب است.

 روش فوق بیشتر برای تعمیر قطعات فلزی استفاده می شود. با این وجود، از آنجایی که می توان از آن برای تشکیل قطعات بزرگ با اشکال ساده استفاده کرد، استفاده از این طرح در زمینه هوافضا مورد توجه قرار گرفته است. 

مزیت استفاده از این دستگاه این است که می توان سطح را در حین شکل دهی ماشین کاری کرد که نیاز به پس پردازش را از بین می برد.

فن آوری های چاپ سه بعدی

اگرچه تصور می‌شد در دهه 1970، فناوری‌های همجوشی پودر بر اساس یک اصل نسبتاً ساده استوار است، یک منبع انرژی، پودرهای فلزی را برای ایجاد قطعه نهایی، لایه به لایه، متخلخل یا ذوب می‌کند. شناخته شده ترین فناوری پرینت سه بعدی فلزی بر اساس این اصل، زینترینگ مستقیم فلزات لیزری (DMLS) است که در دهه 1990 توسط ERD و EOS به ثبت رسید.

یکی دیگر از فناوری های اصلی پرینت سه بعدی فلزات، رسوب مستقیم انرژی (DED) است که مشابه FDM است. این روش شامل ساخت قطعات فلزی از طریق لیزر CLAD است. در طول فرآیند، پودر توسط نازل پخش می‌شود و از طریق پرتو لیزر در خروجی ذوب می‌شود تا به هم جوش داده شود.

 این روش برخلاف بسیاری از فناوری‌های دیگر امکان چاپ مستقیم روی یک قطعه یا قسمت را فراهم می‌کند. شرکت هایی مانند BeAM، Sciaky و Optomec از این فناوری استفاده می کنند.

پس از عمل آوری، یک قطعه سبز آماده است، اما باید برای کاهش تخلخل و به دست آوردن قطعه نهایی، پس از پردازش اضافی، یعنی زینترینگ، نفوذ یا پرس ایزواستاتیک داغ (HIPing) انجام شود. استفاده از آن برای فلز به لطف آزادی طراحی گسترده در میان مزایای دیگر، محبوبیت بیشتری پیدا کرده است.

اسپری سرد یکی دیگر از فرآیندهای تولید افزودنی فلز است که به نام اسپری سرد نیز شناخته می شود. این روش شامل اتصال پودرهای فلزی با پرتاب کردن آنها، بدون حرارت، روی یک تکیه گاه است. این برجستگی از هلیوم برای محکم کردن پودر فلز استفاده می کند. این روش پرینت سه بعدی فلزی به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا به دلیل استفاده از هلیوم گران است.

برخی از تولید کنندگان فناوری های ثبت شده خود را توسعه داده اند که با مواردی که در بالا ذکر کردیم متفاوت است. اینها شامل پرینت سه بعدی فلز مایع Vader Systems یا فناوری قالب گیری تزریقی فلز Pollen AM (MIM) است. 

برای خرید پرینتر سه بعدی و اطلاع از قیمت چاپگر سه بعدی فلزات و قیمت فیلامنت می تواند با شرکت وی پلاس تماس بگیرید و مشاوره رایگان هم دریافت کنید. وی پلاس انجام خدمات پرینت سه بعدی به صورت حرفه ای را به شما ارائه می دهد.

مواد پرینت سه بعدی فلزی

در میان متداول ترین مواد مورد استفاده در چاپ سه بعدی فلز، ابتدا آلومینیوم وجود دارد که عمدتاً به شکل آلیاژ استفاده می شود. آلومینیوم مفید است زیرا در عین سبک بودن مقاومت خوبی ارائه می دهد. عمدتاً در مواردی که کاهش وزن ضروری است، مانند صنایع هوانوردی و خودرو استفاده می شود.

 فولاد نیز به ویژه در کاربردهای صنعتی محبوب است. فولاد خواص مکانیکی قوی و پوشش سطحی خوبی دارد. به همین دلیل، این فلز محبوب ترین فلز مورد استفاده در پرینت سه بعدی است.

علاوه بر این، فلزاتی مانند گالیم، کبالت کروم برای مصارف پزشکی و تیتانیوم به دلیل مقاومت خوب در برابر خوردگی و زیست سازگاری برای کاربردهای پزشکی نیز وجود دارد.

فلزات گرانبها عمدتاً در جواهرات استفاده می شود. طلا، نقره و برنز علیرغم هزینه بالای آن، همگی با پرینت سه بعدی برای ساخت قطعات پیچیده جواهرات استفاده می شوند. چالش های اصلی در این با این حال در پایان است.

پرینت سه بعدی فلزی نه تنها یک نوآوری در مدل کسب و کار است، بلکه مزایای زیادی برای صنعت تولید به همراه دارد. در صنایع هوافضا، خودروسازی و انرژی، فناوری پرینت سه بعدی فلزی نقش مهم تری ایفا می کند.

مزایای پرینتر های سه بعدی فلزی

به منظور انطباق با تغییرات تکنولوژی صنعتی، بسیاری از شرکت ها به تدریج به سمت تولید افزودنی اصلاح می شوند. Eplus3D همچنین به مشتریان کمک می کند تا از مزایای چاپ سه بعدی فلزی بهره ببرند و سرمایه گذاری را برای دستیابی به تولید بهتر کاهش دهند.

1. کاهش هزینه تولید

فناوری پرینت سه بعدی فلزی از اصل لایه بندی و انباشتگی برای تولید کل مدل استفاده می کند، به این معنی که نیازی به ساخت قطعات جداگانه و ترکیب مجدد آنها نیست. این یک فرآیند تولید خالی تا تمام شده را امکان پذیر می کند که استفاده از مواد خام و تولید ضایعات را به حداقل می رساند.

 در عین حال، پرینت سه بعدی فلزی وسایل و ابزارهای دیگر را کنار می گذارد، که هزینه زمان و پرسنل را تا حد زیادی کاهش می دهد. از منظر مزایای بلندمدت، فناوری پرینت سه بعدی فلزی بدون شک هزینه های زیادی را برای فرآیند تولید شرکت ها صرفه جویی می کند

2. دستیابی به تولید انبوه

به عنوان یک فناوری نمونه سازی سریع، چاپگرهای سه بعدی فلزی نه تنها می توانند پیشرفت تولید را تسریع کنند، بلکه از عملیات تولید طولانی مدت برای شرکت ها نیز پشتیبانی می کنند. همانطور که چاپگر سه بعدی فلزی Eplus3D برای چاپ محصولات با کیفیت بالا به طور پایدار و مداوم طراحی شده است تا کارایی تولید را تا حد زیادی بهبود بخشد.

3. پشتیبانی از طراحی پیچیده

فرآیند تولید سنتی دارای محدودیت‌هایی در طراحی است، که شرکت‌ها را به این فکر می‌کند که آیا طراحی می‌تواند به‌جای بهینه‌سازی عملکرد، تحقق یابد یا خیر. خوشبختانه، فناوری پرینت سه بعدی فلزی، طراحی محصولات با تحقق عملکرد به عنوان هسته است. این یک فرآیند تولید دیجیتال مبتنی بر داده های سه بعدی است که تحقق تخیل طراح را به حداکثر می رساند. فناوری پرینت سه بعدی فلزی بدون شک موجب ارتقای نوآوری و توسعه صنعت صنعتی شده است.

4. کاهش وزن

شاید متوجه شده باشید که اشکال نمونه های پرینت سه بعدی فلزی در بسیاری از نمایشگاه ها بسیار پیچیده است. این عمدتا برای ایجاد یک محصول سبک تر و قوی تر است. برخلاف تکنیک‌های سنتی تولید صنعتی، چاپ سه بعدی فلزی تمایل دارد از ساختارهای پیچیده برای زمان کمتری مواد و پردازش استفاده کند.

5. کیفیت بهتر

دقت پرینترهای سه بعدی فلزی فعلی تقویت می‌شود، نه تنها عملکرد بالای دستگاه‌های ساختاری بلکه کیفیت بالای مواد. در مقایسه با فرآیند کاهش مواد سنتی، شاخص عملکرد مکانیکی فناوری چاپ سه بعدی فلزی حتی می تواند به سطح آهنگری برسد.

 Eplus3D از سیستم مسیر نوری خود طراحی شده و مواد با کیفیت بالا استفاده می کند که عملکرد و قوام محصول نهایی را بهبود می بخشد. بیش از 150 استاندارد برای اطمینان از ماشین آلات پایدار و قابل اعتماد، کیفیت و دقت اتخاذ شده است.

6. مدیریت کارآمد زنجیره تامین

از تولید گرفته تا انبارداری و تدارکات، پرینت سه بعدی فلزی کارایی کل زنجیره تامین را بهبود بخشیده است. در حالت سنتی زنجیره تامین، شرکت ها نیاز به خرید مقدار زیادی مواد خام و تجهیز آنها به خواص و مدیریت پرسنل دارند. مزایای افزایشی پرینت سه بعدی فلزی این فرآیند را ساده کرده است.

 شرکت‌ها می‌توانند مقادیر متناظر از محصولات را با توجه به تقاضا تولید کنند و موجودی را کاهش دهند. کوتاه کردن کل چرخه زنجیره تامین نیز یکی از مزایای اصلی فناوری پرینت سه بعدی فلزی برای کمک به شرکت ها برای عملکرد کارآمد است.

نتیجه

ما معتقدیم که با توسعه فناوری چاپ سه بعدی فلزی، در آینده به حالت اصلی تولید تبدیل خواهد شد. شرکت‌های بیشتری برای دستیابی به تولید کارآمد، پرینت سه‌بعدی فلز را تشخیص داده و اعمال می‌کنند. ما بسیار مشتاقانه منتظر و آماده شاهد موفقیت شما هستیم.