不同金属3D打印技术对比分析(二)

阅读 2746 发布时间:2016-12-09 13:11

1.4 三维打印(3D Printing,3DP)技术

 3DP工艺采用液态粘结剂,通过喷嘴将液态粘结剂喷在铺于工作台上的粉末层上,喷有粘结剂的区域凝固后就将金属粉末粘结到了一起。成形件也不是真正意义上的“纯”金属零件,“绿件”的致密度大约为60%,图2为3DP工艺的原理图。

 3DP工艺与SLS工艺类似,是采用粉末材料(陶瓷粉末,金属粉末等)通过喷嘴用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面成形,而不是通过烧结连接起来的。因而零件强度较低,须后处理。3DP 技术可以通过减小粉末直径、减小粉末层厚度等方式来提高成形精度,其制件精度也很高。成形件需要采取与间接SLS 相似的后处理工艺来提高致密度,成形件也多用于注塑模具等低载荷的场合。由于没有采用激光等昂贵的设备,使设备的成本远低于与其他采用激光、电子束等的金属成形设备。

1.5 电子束熔融(Electron Beam Melting EBM)技术

 EBM技术原理为:在真空环境中,采用电子束焊接工艺熔化金属丝材或金属粉末材料,然后按照设定的路径逐层堆积而成形出金属制件。可用于电子束自由成形的材料广泛,如工具钢、钛合金、镍合金,甚至耐火的钼合金等导电金属材料都可用于电子束沉积成形。电子束还可用于对光能具有较高反射作用的金属沉积成形:如在室温下,Ti-6Al-4V材料对激光反射较为严重,采用激光烧结工艺,能量利用率很低,而此材料对电子束的反射率只有10%左右,具有较高的能量利用率。

 但电子束沉积需要具有较高真空度的真空环境,设备的成本昂贵;且电子束在沉积过程中会伴随伽玛射线的发射,如果装置设计不合理会造成射线的泄露,导致环境的污染。另外,电子束只能沉积导电材料,不能沉积塑料、陶瓷等不导电材料。

1.6 不同金属3D打印增材制造技术对比分析

 表2为金属3D打印增材制造方式的对比,可以看出没有一种技术可以同时满足精度高、力学性能优异、成本低的要求。各工艺优缺点明显,应用领域显著不同。

2 结束语

 金属3D打印增材制造技术的这些特点顺应了现代制造业快速化、个性化、柔性化发展的需求,因此,对采用直接金属3D 打印的研究成为了AM研究的热点,已经在电力、生物、医疗、航空等制造领域得到了广泛的应用,并显示出了非常好的应用前景。



上一篇 :  不同金属3D打印技术对比分析(一)

下一篇 :  3D打印机的应用及未来趋势