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金属3D打印模型面临哪些挑战?从降低材料成本说起

文章和图片来源:        时间:2023.03.17        点击率: 316

  金属3D打印模型面临着哪些挑战?金属3D打印模型技术广泛应用于多个行业之中,已成为许多企业生产制造的新选择。在金属3D打印模型技术发展的过程中,都面临着哪些等待行业解决的挑战?让我们一起看看吧!


  进一步降低材料成本

  相比于传统的铣、钻、切、削等减材成形工艺与以熔铸、焊接为代表的等材制造技术,以金属3D打印为代表的增材制造技术对材料的要求更高一些,不少3D打印模型加工工艺都是以金属粉末为原材料,除了金属本身应当具备良好的可塑性之外,还提出了粉末的粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好、松装密度高等一系列要求。

  在这些要求之下,水雾化法、超高压雾化法、层流雾化等金属粉末制备技术已成为打造金属3D打印模型的附加要求,这就导致了在传统制造工艺中,材料成本不超过产品成本的3%,而在金属3D打印工艺中,30%的成本来自于材料成本。

  为了解决这一点,业内正在不断探索更多可用于金属3D打印模型的高性能金属,或者以大颗粒、浆料等多种形态来代替昂贵的细粉原料。

  可用于金属3D打印模型的材料有限

  相比于传统加工工艺,可用于金属3D打印模型的材料不仅对粉末质量要求较高,可应用的金属材料本身也有一定限制,其中比较常见的黑色金属包括不锈钢、高温合金,有色金属包括钛、镁铝合金、铝合金、镓。

  仅以铝合金来说,虽然这种材料在金属3D打印与传统加工工艺之中的使用量都很大,在印度导电性及热导率等方面也具有良好的性能,但由于较差的激光吸收率和较低的可焊率,可应用于3D打印模型的铝合金依然受到限制。

  兵来将挡,水来土掩,为了解决材料方面的问题,各金属3D打印模型相关企业都在不断改进技术,通过在合金中添加各种物质来增加金属材料对激光的吸收率与力学性能,持续研究如何降低氧化和热影响区对合金的影响,进而提高制件质量,进一步优化工艺参数。

  在3D打印模型技术发展的过程中,相关从业者们面临过无数的挑战,而这些都是可以通过新的技术来进行解决的,金属3D打印模型所面临的这些挑战也是如此。