LS技術是高端制造領域普遍應用的技術。最初由美國德克薩斯大學的研究生C.R. Dechard提出,并于1989年研制成功。憑借這一核心技術,他組建了DTM公司,之后一直成為SLS技術的主要領導企業,直到2001年被3D Systems公司完整收購。幾十年來,德克薩斯大學的DTM公司的科研人員在SLS領域做了大量的研究工作,并在設備研制、工藝和材料研發上取得了豐碩的成果。國內方面,已有多家單位開展了對SLS的相關研究工作,如華中科技大學、南京航空航天大學、西北工業大學、以及北京和湖南的3D打印企業,取得了許多重大成果。今天就跟你分享3D打印領域中的SLS技術。01SLS原理選擇性激光燒結(Selective Laser Sintering, SLS)技術由美國德克薩斯大學奧斯汀分校的C.R. Dechard發明,主要是利用粉末材料在激光照射下高溫燒結的基本原理,通過計算機控制光源定位裝置實現精確定位,然后逐層燒結堆積成型。SLS的工作過程與3DP相似,都是基于粉末床進行的,區別在于3DP是通過噴射粘結劑來粘結粉末,而SLS是利用紅外激光燒結粉末。先用鋪粉滾軸鋪一層粉末材料,通過打印設備里的恒溫設施將其加熱至恰好低于該粉末燒結點的某一溫度,接著激光束在粉層上照射,使被照射的粉末溫度升至熔化點之上,進行燒結并與下面已制作成形的部分實現黏結。當一個層面完成燒結之后,打印平臺下降一個層厚的高...
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2017
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18Ni300模具鋼是一種低碳馬氏體時效鋼,廣泛應用于熱作模具的制造。由于熱作模具結構復雜,常帶有冷卻水道,給模具的加工制造帶來了很大的難度,3D打印技術能很好的解決這一難題,縮短加工周期,降低制造成本。18Ni300模具鋼在應用過程中會受到各種應力,對材料的力學性能要求較高。有數據顯示,當金屬粉末中氧含量超過200ppm時,打印出的產品抗拉強度及延伸率將受到顯著影響;另外,氮、氫含量即使在很少量的情況下也不利于獲得高質量的打印產品。因此,嚴格控制18Ni300模具鋼粉的氧、氮、氫含量對打印出的模具質量十分重要。
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新材料構件制造技術 推重比15~20 一級的航空發動機要求材料具有耐高溫、高強度、高韌性等特性 。高性能發動機已經采用很多種類的新材料和新材料構件,尤其是金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、碳/ 碳復合材料是當前高溫復合材料領域開發和應用研究的熱點。與其同時進行的高溫復合材料構件制造技術正在深入地發展。1 金屬基復合材料構件制造技術 SiC 長纖維增強Ti 基復合材料(TiMMC)具有比強度高、比剛度高、使用溫度高及疲勞和蠕變性能好的優點。例如德國研制的SCS-6 SiC/IMI834 復合材料的抗拉強度高達2200MPa,剛度達220GPa,而且具有極為優異的熱穩定性,在700℃溫度暴露2000h 后,力學性能不降低。TiMMC 葉環代替壓氣機盤,可使壓氣機的結構質量減輕70%。美國制備的TiMMC 葉環已在P&W 的XTC-65 IHPTET 驗證機上成功地進行了驗證,能夠滿足性能要求。英、法、德也研制了TiMMC 葉環,并成功地進行了臺架試驗。未來發動機的低壓壓氣機葉片和靜子葉片、整體葉環、機匣及渦輪軸將采用金屬基復合材料制造。TiMMC 關鍵制造技術有、纖維涂層法、等離子噴涂法、漿料帶鑄造法、箔- 纖維法。2 陶瓷基復合材料構件制造技術 推重比15~20 高性能航空發動機的渦輪前溫度將達到2200K 以上,連續纖維增韌陶瓷基復合材料(CMC)耐溫高,密度低,具有類...
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好多人都在問3D打印是否會成為批量生產的方法。就塑料而言,我目前還沒發現。對于金屬來說,它已經在發生。金屬3D打印技術正在以驚人的速度發展,不斷增加其尺寸和速度能力。在我看來,其中一個原因之一是激烈的競爭,不同的技術和不同的技術方法。是什么造就了金屬3D打印發展如此迅速呢?競爭今天的主要工業金屬3D打印技術是粉床融合。目前市場上有一半的企業提供這種技術,還有一半現在正在進入。 “半數”是與意大利Sisma合資進入市場的德國金屬制造巨頭特朗普夫。這兩家公司最多增加了四家德國公司:兩家是市場領導者EOS和Concept Laser,其次是SLM Solutions和較小的REALizer。在英國,制造業巨頭雷尼紹提供了一系列非常具體的SLM 3D打印機。美國有一家公司,3D Systems,通過收購法國的Phenix提供金屬3D打印機。剛剛進入市場的新玩家是荷蘭的Additive Industries,而只有一家公司采取了不同的方式:瑞典的Arcam Metals,以其獨特的電子束熔化方式進入該領域。這意味著來自世界上工業化最發達國家的這些公司正在金屬3D打印領域展開競爭。南非Aero Sud的另外一名競爭者,即將進入市場,配備了最大的金屬粉末床融合3D打印機。技術除此之外還有其他技術手段迫切需要解決。例如ExOne和Digital Metals提出的粘合劑噴射技術。雖然粘結劑噴射需要...
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