1, die Entwicklung der SLM -Technologie ist der Schrittmacher der hohen Metallproduktion von - Dichte
Prinzip
Die SLM -Technologie schmilzt die Metallpulver mit hohen - -Praftlaserstrahlen vollständig und legt sie anschließend, um Metallteile aufzubauen, wobei sich eine Dichte 100%nähert. Der Punkt ist, dass die Laserergiedichte ausreichen muss, um über dem Schmelzpunkt des Metalls zu stehen, und die Pulverpartikel müssen vollständig geschmolzen sein und eine metallurgische Bindung zwischen ihnen herstellen. SLM -Geräte, die aus der deutschen Technologie entwickelt wurden, die das Fraunhofer Institute 1995 präsentiert, können inzwischen sogar CO - Multi -Laser scannen. Zum Beispiel ist die Nikon SLM -Lösung NXG XII 600 -Maschine mit 12 1 KW -Lasern ausgestattet und kann Teile bauen, die eine maximale Größe von 600 × 600 × 600 mm ³ erreichen.
Materialsystem
SLM kann mehr als 30 Arten von Metallmaterialien wie Titanlegierung (Ti6al4v), Nickel - -basierter Legierung (Inconel 718), Aluminiumlegierung (Alsi10mg) und Edelstahl (316L) verarbeiten. Beispielsweise konsolidiert GE im Fall der Kraftstoffdüse eines Flugzeugmotors 20 verschiedene Teile mit SLM in eine einzelne Komponente und reduziert das Gewicht bei fünffachem Anstieg der Festigkeit und einer Erhöhung der Kraftstoffeffizienz um 15% um 25%. In der medizinischen Industrie verwendet Johnson & Johnson SLM -gedruckte poröse Hüftgelenke für Titanlegierung, die mit 90% mit menschlichen Knochen übereinstimmen, und die postoperativen Rehabilitationszyklen werden um die Hälfte reduziert.
Technische Vorteile
Designfreiheit: Kann interne Durchflusspassagen mit komplexer Geometrie erzeugen, die durch herkömmliche Herstellungsprozesse nicht möglich sind (z. B. Kühlkanäle in einer Gasturbinenklinge)
Materialausbeute Rate: Die Pulverrecyclingrate beträgt über 95%, was eine große Menge an Material sparen kann und 70% billiger ist als der Verschwendung von CNC -Struktur: Die Strukturdicke ist hohe Dichte: bis zu 99,5% verwendet in 100% real.
Leistungsstabilität: Die Ermüdungsstärke der gedruckten Titanlegierungen beträgt 92% des Schmiedensniveaus
Schnelle Kurve: Verkürzen Sie den Zeitraum von der Konstruktion über die Probe bis 1/5 der herkömmlichen Schimmelpilzherstellungsperiode
2, Kompatibilitätsexperte für Multi -Material -Systeme: DMLS -Technologie
Essenz der Handwerkskunst
DMLs und SLM sind leicht zu verwirren, und tatsächlich verwendet DMLs das Prinzip eines partiellen Schmelzens, um Metallpulverpartikel zu machen, die bei festem geschmolzen sind, und das Produkt ist das, was wir als poröser Teil definieren. Es ist besser geeignet für Multi - -Komponentenlegierungmaterialien wie Kobalt -Chromlegierung (Cocrmo) und Kupferlegierung (Cuni2sicr). Wenn Sie die Oberflächenrauheit der gedruckten oralen Implantate der vorliegenden Erfindung mit dem des Implantats der früheren Kunst vergleicht, ist die Oberflächenrauheit der RA der gedruckten oralen Implantate weniger als oder gleich 0,8 & mgr; m, was die Anforderung des klinischen Implantats direkt erfüllen kann.
Typische Anwendungen
Luft- und Raumfahrt: Materie und Technologie, Airbus wenden DMLS -gedruckte Titanlegierungsklammern an, um eine 100% ige Steifheit und eine Gewichtsabnahme um 29% zu erzielen.
Schimmelpilzherstellung: DMLS -gedruckte konforme Kühlformformen beschleunigen den Einspritzzyklus um 40% und die Produktivitätsdeformationsrate um 65%
Edelsteine und Schmuck: 18K Gold- und PT -Gradientendruckanwendung über DMLs, um die Personalisierungsanforderungen von High - Endkunden zu erfüllen
Technologischer Durchbruch
Die von der EOS Company vorgestellte DMLS -Maschine könnte 5 axiale Verknüpfungsdrucke durchführen, die jede Struktur drucken könnten, solange die Struktur keine unterstützenden Elemente hat. Beispielsweise nimmt eine Ein -Satelliten -Klammer das optimierte Gitterdesign von 17 auf 1 (durch DMLs) und verringert das Gewicht um 30%.
3, EBM -Technologie: Extreme Herstellung im Vakuum mit medizinischen Geräten
Prozessmerkmale
EBM verwendet hoch - Energieelektronenstrahlen, um Metallpulver in einem Vakuum zu schmelzen, mit einer Energiedichte, die mehr als das 10 -fache der SLM -Laser beträgt. Verwandte Verknüpfungen (en) Die Maschine, die zum Drucken der Teile verwendet wird, ist Q10plus -Geräte, die von schwedischem Unternehmensunternehmen (zuvor als Metalltechnologieunternehmen bekannt) hergestellt wurden, da der Vakuumgrad in Arcam nur 4 x 10 ⁻3 Pa beträgt, so dass es besser geeignet ist, Titan -Legierungs -Teile zu drucken. Der größte Durchmesser ist 350 mm. Die Höhe ist 380 mm.
Extreme Umweltanwendungen
Und zum Beispiel im Kernkraftsektor verwendet Westinghouse Electric EBM hergestellte Wolframlegierungröhrchen für die Kernkraftstoffverkleidung, da es die strukturelle Integrität bis zu 1000 Grad oder mehr beibehält.
EBM's Aerospace: Die von der NASA getestete EBM -gedruckte Kupferlegierungskammer zeigt eine 30% größere Wärmeentfernungsfähigkeit als herkömmliche Gießen
Orthopädische Geräte: EBM -Acetabularbecher von Limacorporat, die eine poröse Oberfläche aufweist, die die Knochenzelle in - Wachstum erleichtert und eine Lockerungsrate für die Prothese von 0,3% aufweist
Technische Vorteile
Kontrolle der Restspannung: Oxidationsresistenz im Vakuum, die Verformungsrate liegt bei einem Kettteil niedriger als 0,1%
Druckgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit des Elektronenstrahlscannings kann 10 m/s erreichen, was 5 -mal schneller ist als der SLM -Laser.
Materialanpassungsfähigkeit: Ist geeignet für die Verarbeitung hoher Schmelzpunkt -feuerfestes Metalle mit einem Schmelzpunkt über 3000 Grad (wie Niobium, Molybdän)
4, Technologieauswahlmatrix: Entscheidungsmodell vom Prototyp zur Massenproduktion
Bewerbungsszenarioentscheidungsbaum
Schwere Formanforderung: Bevorzugen Sie SLM (wie Flugzeugblätter)
Multi -Material -System: Bei Verwendung von DMLs (als orale Implantate)
Hochwertige Umweltanwendungen: Gehen Sie mit EBM (Kernkraftkomponenten) ein
Kosten - Sensitive groß Skalenproduktion: Denken Sie an SLM+Machung - TEG -TEIL -TEIL (z. B. Automotive Getriebeventilkörper)