Ți-ai trimis desenul la cinci furnizori diferiți. Trei au citat prețuri extrem de diferite, unul nu a răspuns niciodată, iar ultimul ți-a cerut să aștepți șase săptămâni doar pentru a vedea o mostră. Dacă ați încercat vreodată să obțineți un serviciu de imprimare 3D cu titan pentru un produs nou, probabil că acest lucru vă sună familiar. Titanul este unul dintre cele mai greu metale de prelucrat, unul dintre cele mai scumpe de risipit și unul dintre cele mai puțin iertătoare materiale atunci când un furnizor nu știe ce face.
Mai mulți ingineri, designeri de produse și echipe de achiziții -, în special în lumea dispozitivelor medicale -, se îndepărtează de la prelucrarea CNC tradițională și se îndreaptă spre fabricarea aditivă a metalelor, aprovizionându-se din ce în ce mai mult din China.
În acest ghid, vom explica de ceimprimare 3D cu titandecolează, cum funcționează de fapt procesul, cum arată un proiect real de la început până la sfârșit și cum să alegeți un producător în care să aveți încredere cu următorul dvs. lot de piese.
De ce mai mulți cumpărători aleg imprimarea 3D cu titan în detrimentul prelucrării tradiționale
Aliajul de titan este puternic, biocompatibil și ușor -, tocmai de aceea este folosit în orice, de la bracket-uri pentru avioane la implanturi spinale. Problema este că este, de asemenea, notoriu de greu de tăiat. O singură piesă complexă de titan prelucrată dintr-un bloc solid poate risipi 80-90% din materie primă sub formă de resturi, iar fiecare gram irosit costă bani.
2,0 miliarde de dolari până în 2030
Piața globală proiectată a materialelor de imprimare 3D din titan, în creștere cu aproape 28% pe an (Lucintel)
Asistența medicală și industria aerospațială sunt numiți drept cei mai mari doi factori ai acestei creșteri, dispozitivele ortopedice imprimate 3D fiind urmărite drept unul dintre segmentele cu cea mai rapidă-creștere din întreaga industrie a dispozitivelor medicale. Câteva motive continuă să vină cu clienții noștri:
Aceasta este promisiunea de bază a unui serviciu bun de imprimare 3D din titan: mai puține deșeuri, mai multă libertate de proiectare și o cale mai rapidă de la fișierul CAD la piesa finită.
Ce face din China un centru global pentru producția de imprimare 3D din aliaj de titan
China a petrecut ultimul deceniu construind unul dintre cele mai complete lanțuri de aprovizionare pentru fabricarea de aditivi metalici din lume - de la atomizarea pulberii de titan, la imprimante SLM de calitate-industrială, la post-procesare CNC și tratarea suprafețelor, toate disponibile adesea în cadrul aceluiași cluster industrial. Această integrare verticală este un motiv important pentru care un producător de imprimare 3D din aliaj de titan cu sediul în China poate cota de obicei mai rapid și mai mic decât un furnizor care trebuie să externalizeze pulbere, imprimare și finisare către trei companii separate din trei țări diferite.
Câteva lucruri pe care cumpărătorii le menționează în mod constant atunci când lucrează cu o fabrică de imprimare 3D din titan din China:
Desigur, „cu sediul în China” nu înseamnă automat „de încredere” - vom ajunge la cum să verificăm efectiv o fabrică puțin mai jos.
Cum funcționează de fapt imprimarea 3D cu titan (în engleză simplă)
Majoritatea pieselor din titan sunt realizate folosind un proces numit Selective Laser Melting (SLM), uneori numit și DMLS (Direct Metal Laser Sintering). Gândiți-vă la asta ca și cum construiești un strat incredibil de subțire pe rând - un laser urmărește forma acelui strat într-un pat de pulbere fină de titan, topindu-l într-un metal solid, apoi un strat proaspăt de pulbere este întins deasupra și procesul se repetă. Strat cu strat, o parte metalică solidă și densă crește din patul de pulbere.
Odată ce imprimarea este terminată, piesele trec de obicei prin:
Dacă ați citit despre acest subiect, probabil că ați întâlnit termenul de imprimare 3D Ti6Al4V. Ti6Al4V (titan de gradul 5) reprezintă majoritatea covârșitoare a pieselor din titan imprimate astăzi și, din motive întemeiate, - oferă un raport excelent rezistență-la-greutate, rezistență puternică la coroziune și, în mod critic pentru aplicațiile medicale, o bună biocompatibilitate. Este același aliaj folosit într-o mare parte a implanturilor ortopedice și dentare din întreaga lume.
Studiu de caz real: un proiect pentru dispozitive medicale cu Shenzhen JR Precision Technology Co., Ltd.
Studiu de caz
Shenzhen JR Precision Technology Co., Ltd., un producător cu sediul în China-care lucrează cu titan și alte aliaje avansate, a fost abordat de o companie de dispozitive medicale care avea nevoie de o componentă de implant personalizată, cu o structură de rețea poroasă, concepută pentru a încuraja creșterea osoasă după o intervenție chirurgicală. Clientul încercase deja să-și aprovizioneze piesa printr-un furnizor tradițional de prelucrare CNC și s-a confruntat cu două probleme: geometria rețelei era pur și simplu imposibil de prelucrat în mod convențional, iar costul pe-unitate la volume mici făcea ca proiectul să fie imposibil de realizat financiar.
Abordarea echipei:
- A analizat fișierele de design ale clientului și a semnalat câteva modificări de geometrie pentru a îmbunătăți imprimabilitatea fără a compromite funcția de rețea
- A produs un prim lot mic folosind imprimarea SLM cu pulbere Ti6Al4V pentru a valida potrivirea, porozitatea și performanța mecanică înainte de a se angaja la o serie mai mare
- Post{0}}prelucrare aplicată, inclusiv tratament termic și prelucrare de precizie pe suprafețele de îmbinare care necesitau toleranțe mai strânse
- A efectuat inspecția dimensională și testarea materialelor pentru a confirma că piesele îndeplinesc specificațiile clientului înainte de expediere
Rezultatul a fost o piesă care ar fi fost efectiv imposibil de produs prin prelucrare convențională, livrată ca un lot de prototip de lucru într-o fracțiune din timp, o abordare tradițională bazată pe scule-ar fi necesitat - cu flexibilitatea de a ajusta designul între iterații fără a atinge o matriță sau un dispozitiv scump.
Unde imprimarea 3D cu titan oferă cea mai mare valoare
Imprimarea 3D cu titan nu este instrumentul potrivit pentru fiecare lucrare, dar tinde să strălucească în câteva situații specifice:
Implanturi medicale si dentare
Cuști spinale, implanturi de șold și genunchi, plăci craniene și cadre dentare personalizate care beneficiază de structuri poroase, prietenoase-osului.
Componente aerospațiale
Suporturi, conducte și părți structurale în care fiecare gram de greutate economisit contează.
Sport cu motor și automobile
Componente de evacuare, piese de suspensie și alte piese de performanță în care raportul rezistență-la-greutate este prioritatea.
Scule și gabari
Dispozitive ușoare, personalizate-pentru liniile de producție.
Producție personalizată și cu volum redus-
Situații în care construirea unei matrițe sau un instrument pur și simplu nu are sens financiar.
Cum să alegi un producător sau o fabrică de imprimare 3D din titan de încredere
Aceasta este partea trecută de majoritatea cumpărătorilor și, de obicei, este locul în care lucrurile merg prost. Înainte de a vă angaja față de un furnizor, merită să bifați câteva casete:
Cât costă imprimarea 3D cu titan?
Aceasta este una dintre cele mai frecvente întrebări pe care le primim, iar răspunsul sincer este: depinde. Dar iată ce mută de fapt numărul:
Ca punct de plecare aproximativ, prototipurile mici din titan rulează adesea de la câteva sute de dolari pe piesă, scăzând semnificativ pe măsură ce cantitățile cresc -, dar singura modalitate de a obține un număr real este să trimiteți designul dvs. pentru o ofertă.
Întrebări frecvente
Da - titanul, în special aliajul Ti6Al4V, este unul dintre cele mai utilizate metale în fabricarea aditivă, deoarece combină un raport ridicat de rezistență-la-greutate cu rezistență excelentă la coroziune și biocompatibilitate, făcându-l o potrivire naturală atât pentru aplicații medicale, cât și pentru cele aerospațiale.
Cât de puternice sunt piesele din titan imprimate 3D în comparație cu piesele prelucrate?Când sunt imprimate și post{0}}procesate corect (inclusiv tratamentul termic-de reducere a tensiunii), piesele din titan imprimate SLM-poate atinge proprietăți mecanice comparabile cu titanul forjat, deși performanța exactă depinde de parametrii de imprimare, orientare și calitatea post-procesării.
Care este cantitatea minimă de comandă pentru imprimarea 3D cu titan?Acest lucru variază în funcție de furnizor, dar multe fabrici vor începe cu un singur prototip sau cu un lot mic de probă înainte de a se extinde la volume angro mai mari, astfel încât să puteți valida designul înainte de a vă angaja la cantități de producție.
Cât timp durează să obțineți un prototip imprimat 3D din titan din China?În funcție de complexitatea piesei și de cerințele de post{0}}procesare, un prototip poate fi adesea gata în decurs de una până la trei săptămâni, ceea ce este de obicei mult mai rapid decât așteptarea sculelor pentru fabricarea tradițională.
Pot fabricile chineze de imprimare 3D cu titan să îndeplinească cerințele de certificare medicală sau aerospațială?Multe fabrici consacrate lucrează conform standardelor ISO 13485 (medicale) sau AS9100 (aerospațiale) și pot furniza certificate de materiale și rapoarte de inspecție -, dar acestea variază în funcție de furnizor, așa că merită să confirmați certificările direct înainte de a plasa o comandă.
Sunteți gata să obțineți o cotație?
Dacă cântăriți opțiuni pentru următorul dvs. proiect de titan - fie că este vorba despre un singur prototip de dispozitiv medical sau o serie de sute de piese -, cel mai simplu pas următor este simplu: trimiteți desenul. Un producător bun vă va spune sincer dacă imprimarea 3D este potrivită pentru partea dvs., vă va semnala orice ajustări de design care ar facilita producerea și vă va oferi o ofertă reală - fără presiune, fără obligație de a merge mai departe dacă nu este potrivită.