Toz metalurji malzemeleri ve 3D baskı malzemeleri arasındaki fark nedir?

1, Süreç Prensibi: Ekleyen ve düşünme arasındaki temel fark, uzaklaşan
Toz Metalurjisi: Toz metalurjisi, metal tozları yapmanın veya metal tozları (veya metal ve - metal tozları) kullanmanın bir yoludur. Metal malzemeler, kompozit malzemeler ve geniş bir ürün yelpazesi yapmak için tozların şekillendirilmesini ve sinterlenmesini içerir. Ana kısmı malzemeleri üç adımda şekillendirmektir: tozları birleştirmek, onları bastırmak ve sinterlemek. Toz Metalurji Teknolojisi, atomize edilerek - tabanlı yüksek - sıcaklık alaşım tozunu yapar. Örneğin, uçak motorları için türbin diskleri yapar. Soğuk izostatik preslenmiş, daha sonra sinterlenmiş ve 1200 derecede bir boşlukta yoğunlaşır ve son olarak herhangi bir iç kusurdan kurtulmak için sıcak izostatik preslenir. Toz Pre - Karıştırma, alaşım elemanların dağılımını% 90'dan daha fazla hale getirerek geleneksel dökümde bileşen ayrımı problemini çözer.
3D Baskı: 3D baskı, katmanı katmana göre oluşturan bir katkı üretim yöntemi kullanır. Örneğin, Lazer Seçici Eritme (SLM) teknolojisi şöyle çalışır: Birincisi, bir 3D model dilimlenir; Daha sonra, toz silindir üzerine 0.05 mm kalınlığında bir metal toz tabakası yerleştirilir; Daha sonra, yüksek - enerji lazer ışını, tozu belirli bir yol boyunca seçici olarak eritir; Ve son olarak, parça katman katman olarak oluşturulur. Bu teknoloji, araçlara ulaşmayı zorlaştıran standart işleme ile ilgili sorunları aşıyor. Ayrıca kafes yapıları ve geleneksel yöntemlerin yapamayacağı konformal soğutma kanalları gibi karmaşık özellikler de yapabilir. Havacılık motorları yapan belirli bir şirket, benzin nozulları yapmak için SLM teknolojisi kullanıyor. Bu, 20 ayrı elemanı bir araya getirerek nozulun% 40 daha hafif ve% 15 daha fazla yakıt tasarruflu hale getirilmesi.
2, Malzeme Özellikleri: Homojenliği Kontrol Etme ve Gradyanlar Tasarlama Arasındaki Bir Oyun
Toz metalurji malzemeleri nasıldır:
Kompozisyonun tekdüzeliği: Toz metalurjisi, alaşım elemanları mikro ölçekte eşit olarak yaymak için mekanik alaşım veya gaz atomizasyon toz üretim teknolojileri kullanır. Örneğin, fgh96 toz metalurjisi yüksek - sıcaklık alaşımında, 'faz güçlendirme parçacıklarının boyutu 50nm'nin altında tutulur ve dağılım yoğunluğundaki varyans%5'ten azdır. Bu homojenlik, sıcaklık yüksek olsa bile 650 derecede 1200MPa'lık sabit bir mukavemet tutmasını sağlar.
Gözenekliliğin kontrol edilebilirliği: Sinterleme sıcaklığını ve presleme basıncını değiştirerek, toz metalurji malzemeleri gözeneklilik seviyelerini% 5 ila% 15 arasında kesin olarak kontrol edebilir. Belirli bir araba fren üreticisi,% 30 gözeneklilik tasarımına sahip bir bakır - tabanlı toz metalurji sürtünme plakası yaptı. Bu, yağlama yağının depolama kapasitesini üç kat daha fazla ve sürtünme katsayısının stabilitesini% 40 daha iyi hale getirir.
Malzeme kompozitlerinin esnekliği: Toz metalurjisi, metal seramik ve metal karbon fiber gibi farklı malzemelerin kompozitlerini yapabilir. Örneğin, AL2O3 dispersiyon takviyeli bakır alaşımı, dahili oksidasyon işlemi kullanılarak bakır matrisine% 2 nano - boyutlu AL2O3 parçacıkları ekler. Bu, iletkenliği% 85 IAC'de tutar ve yumuşatma sıcaklığını 300 dereceden 900 dereceye yükseltir.
3D baskı malzemeleri hakkında bazı şeyler:
Hızlı katılaşmanın yapısı: 3D baskı işlemi sırasında malzeme 106-108 derece /s hızında soğur, bu da ultra ince taneler veya hatta amorf şekiller oluşturmasını sağlar. SLM teknolojisini kullanan 316L paslanmaz çeliği yapan araştırma enstitüsü, tahıl boyutunu tipik dövmelerde 100 μm'den 1 μm'nin altına değiştirdi. Bu, gerilme mukavemetinin% 30 artmasını sağladı, ancak uzama% 15 azaldı.
Gradyan Fonksiyonunun Tasarımı: 3D baskı, lazer gücü ve tarama hızı gibi parametreleri değiştirerek malzemelerin bileşimini ve özelliklerini gradyan olarak değiştirebilir. Bir biyomedikal şirket, hidroksiapatit miktarını yüzeyden çekirdeğe% 60 ila% 0 arasında modüle eden Ti6al4V HA gradyan implantı üretti. Bu, kemiğin entegrasyonunu iki kez hızlandırır.
Kalan stresi kontrol etmek: 3D baskı sırasında termal stres birikir, bu da parçaların çözülmesine kolayca neden olabilir. Uçak motoru bıçakları yapan belirli bir şirket, TC4 titanyum alaşım bıçaklarının 3 mm'den 0,5 mm'ye çarpmasını önlemek için 200 dereceye kadar bir substrat ön ısıtma ve bir stres salınımı ısıl işlem prosedürü kullanır.
3, Uygulama Durumu: Partiler halinde bir şeyler yapmak ve sipariş vermek için bir şeyler yapmak arasındaki fark
Toz Metalurjisinin Faydaları:
Büyük ölçekte standart üretim: Toz metalurji kalıpları, maliyetleri paylaştıkları için araba parçaları yapmak için en iyi seçimdir. Toz metalurjisi tekniği, dünya çapında yılda 200 milyondan fazla eksantrik mili zamanlama dişlisi yapar. Bu, dövme teknolojisine kıyasla her parçanın maliyetini% 40 oranında düşürür.
Giymeye son derece hassas ve dirençli parçalar: Toz metalurjisi sinterleme için son işlem prosedürü IT7 seviyesine ulaşabilir. Belirli bir şanzıman üreticisi, sülfürizasyon ile işlendikten sonra 0.12-0.15 sabit bir sürtünme katsayısına sahip bir bakır - tabanlı toz metalurji senkron dişli halkası yaptı. 800.000 kez kullanılabilir.
Fonksiyonel Malzemeler: Toz metalurjisi, manyetik ve gözenekli malzemeler gibi fonksiyonel parçalar yapmanın tek yoludur. Bir nükleer enerji şirketi, 0.5 μm kadar küçük parçacıkları yakalamasını sağlayan% 30 gözeneklilik tasarımına sahip ZR SN NB alaşımlı gözenekli filtre plakasını üretti. Nükleer reaktör soğutma suyu için saflaştırma sisteminde kullanılır.
3D baskıda ileriye doğru büyük bir adım:
Hafif topolojik yapı: 3D baskı, yapısal optimizasyonun bir fikir olmaktan gerçekten gerçekleşen bir şeye geçmesini sağlar. Topoloji optimizasyonu ve 3D baskı kullanan bir uydu üreticisi, eski tasarımdan (2.3 kg)% 65 daha hafif olan ve sertlik kriterlerini karşılayan bir alüminyum alaşım braketi üretti.
3D baskı, standart delme yöntemlerinin yapamayacağı konformal soğutma kanallarını yapabilir. Bunun nedeni, iç kanalların tasarımının çok karmaşık olmasıdır. Belirli bir kalıp firması, 3D baskı kullanılarak içine yerleştirilmiş bir spiral soğutma suyu kanalı olan bir enjeksiyon kalıbı yaptı. Bu, soğutma süresini 45 saniyeden 28 saniyeye düşürür ve üretim verimliliğini%38 artırır.
3D baskı, sadece her hasta için yapılan tıbbi implantlar üretmeyi mümkün kılar. Bir ortopedik tesis asetabular bardak yapmak için elektron ışını erime (EBM) teknolojisini kullanır. Daha sonra, hastanın pelvik modelini yeniden inşa etmek için CT verilerini kullanırlar, böylece kemik yatağına mükemmel uyur. Ameliyattan üç yıl sonra gevşeme oranı%0,5'ten azdır.