Imprimarea 3D metal este o tehnologie de procesare termică digitală. Tehnologiile actuale de imprimare 3D pentru prepararea metalelor includ în principal: Topirea selectivă cu laser (SLM), topirea selectivă cu fascicul de electroni (EBSM), modelarea cu laser în apropierea rețelei (LENS), etc.
În prezent, topirea selectivă cu laser (SLM) este cea mai utilizată. Materialele utilizate în mod obișnuit în această tehnologie sunt aliaje de titan de înaltă calitate și scumpe, oțel inoxidabil la prețuri accesibile și aliaje de aluminiu moderat adecvate. O generație de materiale, o generație de echipamente, calitatea și acuratețea lucrurilor din diferite materiale sunt diferite, iar utilizările lor sunt, de asemenea, diferite.
Ca materie primă cheie pentru imprimarea 3D a produselor metalice, calitatea pulberii metalice determină în mare măsură efectul de turnare final al produsului. Prin urmare, pulberea de înaltă calitate este foarte importantă pentru dezvoltarea tehnologiei de imprimare 3D din metal. Fiind materie primă de bază, directă și cheie a imprimării 3D din metal, materialele pulbere sunt materiale pulbere de înaltă calitate, cu costuri reduse.
Ca un nou tip de material structural metalic ușor, titanul și aliajele de titan au fost utilizate pe scară largă în industria aerospațială, energie petrolieră, construcții navale, chimie, biologice, medicale și alte domenii, cu o serie de proprietăți excelente, cum ar fi rezistența specifică ridicată și rezistența bună la coroziune. Fiind un sistem important și un punct fierbinte de cercetare pentru imprimarea 3D pe metal, aliajul de titan de imprimare 3D poate nu numai să îmbunătățească rata de utilizare a materialului, ci și să rezolve problemele dificile ale aliajului de titan care este greu de topit și ușor de poluat.
În ultimii ani, odată cu maturitatea și îmbunătățirea continuă a tehnologiei de imprimare 3D, imprimarea 3D cu titan a devenit un obiect cheie de cercetare în domeniul aerospațial. Luând ca exemplu aliajele de titan pentru industria aerospațială, imprimarea 3D poate economisi chiar și 30% din materiale în comparație cu procesele tradiționale. Cost, unele piese mari și complexe din aliaj de titan imprimate 3D au finalizat verificarea inginerească în domeniul producției de automobile și al aviației.
Datorită biocompatibilității bune, materialele pe bază de titan de imprimare 3D au fost utilizate pe scară largă și în domeniul medical. Datele de scanare CT ale pacientului sunt modelate în continuare, iar protezele personalizate sunt proiectate și fabricate prin tehnologia de imprimare 3D. A fost folosit în domeniul medical în țară și în străinătate. S-au obținut rezultate fructuoase. Au existat multe cazuri de succes de printare 3D a craniilor, sternurilor, dinților, articulațiilor etc. în operațiile clinice, iar unele produse reprezentate de cupe acetabulare au fost produse în serie.
Pregătirea materialelor de aliaj de înaltă performanță pe bază de fier este în prezent în centrul cercetării științifice în țară și în străinătate. Datorită unei game largi de surse și prețurilor mici, materialele aliaje pe bază de fier reprezentate de materialele din oțel inoxidabil sunt unul dintre cele mai timpurii materiale metalice utilizate în imprimarea 3D și au fost studiate și aplicate pe scară largă în domeniul imprimării 3D.
În comparație cu tehnologia tradițională de turnare și forjare, oțelul inoxidabil imprimat 3D are proprietăți fizice, chimice și mecanice excelente, cum ar fi rezistență ridicată, rezistență excelentă la temperaturi ridicate, rezistență la uzură și rezistență la coroziune, etc., cuplate cu precizie dimensională ridicată și utilizarea materialului, în aviație. Este utilizat pe scară largă în industria aerospațială, auto, construcții navale, fabricarea de mașini și alte industrii.
Datorită performanței sale bune la fluaj la temperatură înaltă, rezistenței excelente la coroziune și rezistenței la uzură, superaliajele sunt potrivite pentru funcționare pe termen lung în condiții extreme, cum ar fi temperaturi ridicate, vibrații de înaltă presiune și coroziune. Ele sunt utilizate în industria aerospațială, lamele motoarelor de automobile, statoarele, camerele de ardere etc. Discurile turbinelor și sculele de tăiere, energia pe bază de cărbune, energia nucleară, petrolul și alte domenii sunt favorizate pe scară largă de cercetătorii științifici.
Ca un material de aliaj ușor important, aliajul de aluminiu are de obicei avantajele unei greutăți ușoare, rezistență ridicată, plasticitate bună și rezistență la coroziune. Joacă un rol extrem de important în domeniul aerospațial, al automobile și al navelor. Dezvoltarea tehnologiei de imprimare 3D din aliaj de aluminiu a devenit o cercetare Unul dintre punctele fierbinți. Datorită unei serii de proprietăți excelente, cum ar fi costul redus, timpul de ciclu scurt, precizia ridicată, nu este nevoie de matrițe și turnarea în plasă, tehnologia de imprimare 3D a luat ființă atunci când tehnologia tradițională nu a putut face față producției ușoare și compozite a componentelor complexe de precizie. .
Studiile au arătat că aliajele de aluminiu prin imprimare 3D pot obține piese dense, structuri fine și proprietăți mecanice comparabile cu turnarea sau chiar mai bune decât turnarea pieselor turnate. În comparație cu piesele de proces tradiționale, calitatea acestuia poate fi redusă cu 22%, dar costul poate fi redus cu 30%. În plus, metale și materiale aliaje, cum ar fi Cu și Mg. Sn au fost, de asemenea, studiate și aplicate pe scară largă în domeniile aviației, industriei militare, automobile și lucrări de artă.