Sự khác biệt giữa vật liệu luyện kim bột và vật liệu in 3D là gì?

1, Nguyên tắc xử lý: Sự khác biệt chính giữa suy nghĩ thêm và suy nghĩ lấy đi
Luyện kim loại bột: luyện kim bột là một cách để làm bột kim loại hoặc sử dụng bột kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại và không - bột kim loại) làm nguyên liệu thô. Nó liên quan đến việc định hình và thiêu kết các loại bột để làm vật liệu kim loại, vật liệu composite và một loạt các sản phẩm. Phần chính của nó là định hình vật liệu theo ba bước: kết hợp bột, nhấn chúng và thiêu kết chúng. Công nghệ luyện kim bột làm cho niken - dựa trên cao - bột hợp kim nhiệt độ bằng cách nguyên tử hóa nó. Ví dụ, nó làm cho đĩa tuabin cho động cơ máy bay. Trời lạnh bị ép, sau đó thiêu kết và dày đặc trong chân không ở 1200 độ, và cuối cùng được ép nóng để loại bỏ bất kỳ sai sót bên trong nào. Powder Pre - Trộn giải quyết vấn đề phân tách thành phần trong đúc truyền thống bằng cách làm cho việc phân phối các yếu tố hợp kim hơn 90% chẵn.
In 3D: In 3D sử dụng phương pháp sản xuất phụ gia xây dựng mọi thứ theo từng lớp. Ví dụ, công nghệ tan chảy chọn lọc laser (SLM) hoạt động như thế này: Đầu tiên, mô hình 3D được cắt giảm; Sau đó, một lớp bột kim loại dày 0,05mm được đặt trên con lăn bột; Sau đó, một tia laser năng lượng - cao có chọn lọc làm tan chảy bột dọc theo một đường dẫn đặt; Và cuối cùng, phần được xây dựng từng lớp. Công nghệ này vượt qua các vấn đề với gia công tiêu chuẩn khiến bạn khó có được các công cụ. Nó cũng có thể tạo ra các tính năng phức tạp như cấu trúc mạng và các kênh làm mát phù hợp mà các phương pháp truyền thống không thể. Một công ty nhất định làm cho động cơ hàng không sử dụng công nghệ SLM để tạo ra vòi phun xăng. Điều này kết hợp 20 yếu tố riêng biệt thành một, làm cho vòi phun nhẹ hơn 40% và tiết kiệm nhiên liệu hơn 15%.
2, Thuộc tính vật chất: Một trò chơi giữa kiểm soát tính đồng nhất và thiết kế độ dốc
Vật liệu luyện kim loại bột như thế nào:
Tính đồng nhất của thành phần: Luyện kim loại bột sử dụng công nghệ sản xuất bột hợp kim hóa hoặc khí hóa cơ khí để truyền đều các yếu tố hợp kim ở microscale. Ví dụ, trong hợp kim nhiệt độ FGH96 Powder Metallurgy -, kích thước của các hạt tăng cường pha được giữ dưới 50nm và phương sai về mật độ phân phối nhỏ hơn 5%. Tính đồng nhất này cho phép nó giữ sức mạnh không đổi là 1200MPa ngay cả khi nhiệt độ cao, ở 650 độ.
Khả năng kiểm soát độ xốp: Bằng cách thay đổi nhiệt độ thiêu kết và áp suất của việc ép, vật liệu luyện kim bột có thể kiểm soát chính xác mức độ xốp từ 5% đến 15%. Một nhà sản xuất phanh xe cụ thể đã tạo ra một tấm ma sát luyện kim loại bằng đồng- với thiết kế độ xốp 30%. Điều này làm cho khả năng lưu trữ của dầu bôi trơn gấp ba lần và độ ổn định của hệ số ma sát tốt hơn 40%.
Tính linh hoạt của vật liệu tổng hợp: luyện kim bột có thể tạo ra vật liệu tổng hợp của các vật liệu khác nhau, như sợi gốm kim loại và sợi carbon kim loại. Ví dụ, hợp kim đồng được củng cố AL2O3 thêm 2% nano - Các hạt AL2O3 có kích thước 2% vào ma trận đồng bằng cách sử dụng quá trình oxy hóa bên trong. Điều này giữ độ dẫn điện ở 85% IAC và tăng nhiệt độ làm mềm từ 300 độ lên 900 độ.
Một số thứ về vật liệu in 3D là:
Cấu trúc của quá trình hóa rắn nhanh: Trong quá trình in 3D, vật liệu nguội với tốc độ 106 Lỗi108 độ /s, làm cho nó tạo thành các hạt siêu mịn hoặc thậm chí là hình dạng vô định hình. Viện nghiên cứu thực hiện thép không gỉ 316L sử dụng công nghệ SLM đã thay đổi kích thước hạt từ 100 μm trong các phần rèn điển hình thành dưới 1 μM. Điều này làm cho sức mạnh kéo tăng 30% nhưng độ giãn dài giảm 15%.
Thiết kế hàm gradient: In 3D có thể thay đổi thành phần và tính chất của vật liệu theo cách gradient bằng cách thay đổi các tham số như công suất laser và tốc độ quét. Một công ty y sinh đã sản xuất cấy ghép gradient Ti6AL4V HA, điều chỉnh lượng hydroxyapatite từ 60% đến 0% từ bề mặt đến lõi. Điều này tăng tốc độ tích hợp của xương hai lần.
Kiểm soát ứng suất dư: Ứng suất nhiệt tích tụ trong quá trình in 3D, có thể dễ dàng khiến các bộ phận bị cong vênh. Một công ty nhất định làm cho lưỡi dao máy bay sử dụng chất làm nóng sẵn cơ chất đến 200 độ và quy trình xử lý nhiệt giải phóng căng thẳng để giữ cho các lưỡi hợp kim TITANIUM TC4 không bị cong vênh từ 3 mm đến trong vòng 0,5mm.
3, Tình huống cho ứng dụng: Sự khác biệt giữa việc tạo ra mọi thứ theo đợt và làm mọi thứ để đặt hàng
Lợi ích của luyện kim bột:
Sản xuất được tiêu chuẩn hóa trên quy mô lớn: Khuôn luyện kim loại bột là lựa chọn tốt nhất để chế tạo các bộ phận xe hơi vì chúng chia sẻ chi phí. Kỹ thuật luyện kim bột tạo ra hơn 200 triệu bánh răng thời gian trục cam mỗi năm trên khắp thế giới. Điều này làm giảm chi phí của mỗi mảnh xuống 40% so với công nghệ rèn.
Các bộ phận có tính chính xác cao và có khả năng chống mài mòn: quy trình hoàn thiện cho việc thiêu kết luyện kim bột có thể đạt đến độ chính xác theo chiều của IT7. Một nhà sản xuất hộp số cụ thể đã tạo ra một đồng - Vòng bánh răng đồng bộ hóa bột có hệ số ma sát ổn định là 0,12-0,15 sau khi được xử lý bằng lưu huỳnh. Nó có thể được sử dụng 800.000 lần.
Vật liệu chức năng: Luyện kim bột là cách duy nhất để làm các bộ phận chức năng như vật liệu từ tính và xốp. Một công ty năng lượng hạt nhân đã sản xuất tấm lọc xốp hợp kim ZR SN NB, có thiết kế độ xốp 30% cho phép nó bắt các hạt nhỏ tới 0,5 μm. Nó được sử dụng trong hệ thống tinh chế cho chất làm mát lò phản ứng hạt nhân.
Một bước tiến lớn trong in 3D:
Cấu trúc tôpô nhẹ: In 3D làm cho tối ưu hóa cấu trúc đi từ là một ý tưởng đến một cái gì đó thực sự xảy ra. Sử dụng tối ưu hóa cấu trúc liên kết và in 3D, một nhà sản xuất vệ tinh đã tạo ra một khung hợp kim nhôm nhẹ hơn 65% so với thiết kế cũ (2,3 kg) và đáp ứng các tiêu chí độ cứng.
In 3D có thể tạo ra các kênh làm mát phù hợp mà các phương pháp khoan tiêu chuẩn không thể. Điều này là do thiết kế của các kênh nội thất rất phức tạp. Một công ty khuôn cụ thể đã tạo ra một khuôn phun có kênh nước làm mát xoắn ốc được tích hợp trong nó bằng cách sử dụng in 3D. Điều này cắt giảm thời gian làm mát từ 45 giây xuống còn 28 giây và tăng hiệu quả sản xuất lên 38%.
In 3D làm cho việc sản xuất cấy ghép y tế được thực hiện chỉ cho mỗi bệnh nhân. Một cơ sở chỉnh hình sử dụng công nghệ nóng chảy chùm electron (EBM) để tạo ra cốc acetabular. Sau đó, họ sử dụng dữ liệu CT để xây dựng lại mô hình vùng chậu của bệnh nhân để nó phù hợp hoàn hảo với giường xương. Tỷ lệ nới lỏng ba năm sau phẫu thuật dưới 0,5%.