Bubuk Logam Pencetakan 3D

Pencetakan 3D dengan serbuk logam merevolusi manufaktur di berbagai industri seperti kedirgantaraan, medis, dan otomotif. Teknologi manufaktur aditif canggih ini memungkinkan komponen logam yang kompleks dibuat langsung dari data CAD 3D dengan melelehkan lapisan serbuk logam halus secara selektif.

Panduan komprehensif ini akan memeriksa semua aspek pencetakan 3D serbuk logam untuk membantu Anda memahami teknologi dan aplikasinya.

Gambaran Umum Pencetakan 3D Serbuk Logam

Pencetakan 3D logam, juga dikenal sebagai direct metal laser sintering (DMLS) atau selective laser melting (SLM), adalah proses manufaktur aditif yang menggunakan laser bertenaga tinggi untuk memadukan serbuk logam halus ke dalam objek 3D yang solid.

Printer 3D membangun komponen logam lapis demi lapis dari bahan logam bubuk, seperti aluminium, titanium, paduan nikel, dan baja tahan karat. Teknologi ini menawarkan kebebasan desain yang tak tertandingi dan sifat material yang mengesankan, yang tidak tertandingi oleh manufaktur tradisional.

Detail Utama Tentang Pencetakan 3D Bubuk Logam:

Metode manufaktur aditif ini memberikan banyak manfaat dibandingkan teknik subtraktif tradisional seperti pemesinan CNC seperti peningkatan kebebasan desain, konsolidasi komponen, pembuatan prototipe yang cepat, dan pengurangan berat yang signifikan. Kemampuan untuk mencetak komponen logam yang kompleks secara 3D memungkinkan inovasi utama di seluruh industri.

Proses Pencetakan 3D Serbuk Logam

Ada beberapa teknologi fusi bedak serbuk serupa yang digunakan untuk pencetakan 3D logam:

Proses Fusi Tempat Tidur Serbuk Logam

Teknologi yang paling umum digunakan adalah DMLS dan SLM. Keduanya menggunakan laser serat ytterbium bertenaga tinggi untuk melelehkan dan memadukan bubuk logam sepenuhnya untuk menumbuhkan objek 3D dari data CAD.

Perbedaan utama antara SLM dan DMLS adalah bahwa SLM bertujuan untuk mencapai bagian yang meleleh dan padat sepenuhnya, sedangkan DMLS dapat menghasilkan bagian dengan beberapa porositas di antara partikel bubuk. Namun, istilah-istilah tersebut sering digunakan secara bergantian.

Peleburan berkas elektron (EBM) menggunakan sumber panas berkas elektron dan bukan laser, sehingga memungkinkan kecepatan pembuatan yang lebih cepat. Tetapi EBM hanya dapat digunakan dengan bahan konduktif seperti paduan titanium dan nikel.

Selective laser sintering (SLS) menggunakan suhu yang lebih rendah untuk memadukan bubuk menjadi bagian padat tanpa mencapai titik leleh penuh. Ini menghasilkan bagian logam yang lebih berpori.

Bahan Logam untuk Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk

Berbagai logam dan paduan dapat diproses menjadi serbuk halus untuk digunakan dalam teknologi pencetakan 3D fusi unggun bubuk:

Logam untuk Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk

Logam yang paling banyak digunakan adalah paduan titanium dan aluminium karena rasio kekuatan-terhadap-beratnya yang tinggi. Paduan nikel inert seperti Inconel sangat populer dalam aplikasi kedirgantaraan. Serbuk baja tahan karat dan baja perkakas menghasilkan komponen logam yang tahan lama dengan kekerasan dan ketahanan aus yang sangat baik.

Logam mulia seperti emas, perak, dan platinum memungkinkan pencetakan 3D langsung untuk perhiasan dan barang mewah. Implan medis khusus sering kali menggunakan paduan biokompatibel seperti titanium atau kobalt-krom.

Serbuk logam untuk AM diproduksi dengan atomisasi gas atau air menjadi ukuran partikel yang tepat dengan ukuran yang optimal untuk resolusi pencetakan powder bed.

Aplikasi Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk Logam

Manufaktur aditif logam memungkinkan produksi suku cadang yang kompleks dan ringan di seluruh sektor kedirgantaraan, medis, gigi, otomotif, dan industri.

Aplikasi Industri Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk Logam:

Di bidang kedirgantaraan, metal AM digunakan untuk memproduksi komponen struktural pesawat yang lebih ringan seperti braket titanium dan komponen roda pendaratan baja tahan karat dengan karakteristik kekuatan-terhadap-berat yang dioptimalkan.

Teknologi ini sangat ideal untuk implan medis khusus seperti sendi pinggul yang sesuai dengan anatomi pasien dan mendistribusikan beban dengan lebih baik. Pencetakan logam merampingkan manufaktur otomotif melalui konsolidasi komponen dan desain yang dioptimalkan ringan.

Untuk industri seperti pencetakan injeksi, saluran pendingin konformal cetak 3D pada perkakas meningkatkan produktivitas secara signifikan. Para pembuat perhiasan memanfaatkan proses ini untuk membuat kreasi perhiasan yang unik dari logam mulia.

Keuntungan dari Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk Logam

Dari prototipe hingga komponen produksi penggunaan akhir, metal AM menawarkan keunggulan yang signifikan dibandingkan proses fabrikasi konvensional seperti pemesinan atau pengecoran logam:

Manfaat Utama Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk Logam

• Kebebasan mendesain - Menciptakan bentuk organik yang kompleks dan kisi internal yang tidak mungkin dilakukan dengan metode subtraktif
• Proses yang lebih cepat - Proses aditif tanpa perkakas, limbah rendah - langsung dari CAD ke bagian logam
• Pengurangan berat - Mengoptimalkan topologi untuk komponen logam yang lebih ringan dan kuat
• Konsolidasi bagian - Menggabungkan rakitan menjadi satu bagian cetak 3D untuk mengurangi langkah manufaktur
• Pembuatan prototipe cepat - Menguji desain bagian logam dengan cepat selama pengembangan
• Suku cadang yang disesuaikan - Menyesuaikan implan medis dan suku cadang logam lainnya dengan mudah
• Kekuatan tinggi - Bagian logam yang dicetak menyaingi metode tradisional seperti pengecoran
• Mengurangi inventaris - Mencetak suku cadang logam sesuai permintaan, tanpa pra-produksi
• Pengurangan limbah - Proses aditif memiliki tingkat limbah material di bawah 5%

Karakteristik yang dioptimalkan dari komponen AM logam seperti saluran pendingin konformal dalam cetakan atau struktur kisi yang rumit dalam implan tidak mungkin diproduksi melalui proses milling atau casting.

Pencetakan 3D yang kompleks atau komponen logam yang disesuaikan langsung dari data CAD juga meminimalkan langkah-langkah produksi dibandingkan dengan metode subtraktif yang membutuhkan perkakas, permesinan, dan perakitan yang ekstensif. Terdapat penghematan waktu dan biaya yang luar biasa, sehingga ideal untuk produksi volume rendah.

Keterbatasan dan Tantangan Pencetakan Bedak Serbuk Logam

Meskipun memiliki banyak manfaat, namun ada beberapa keterbatasan yang harus diperhatikan apabila mengadopsi pencetakan 3D bed serbuk logam:

Keterbatasan Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk Logam

• Biaya mesin yang tinggi - Printer 3D logam mulai dari $100.000. Sistem besar melebihi $1M
• Ukuran bagian terbatas - Bangun volume di bawah 500mm x 500mm x 500mm saat ini
• Pasca-pemrosesan - Tenaga kerja tambahan untuk melepas penyangga, penyelesaian permukaan
• Bahan anisotropik - Sifat mekanis bervariasi tergantung pada orientasi bangunan
• Standar yang dibutuhkan - Untuk kedirgantaraan dan medis, tidak memiliki standar bubuk dan proses
• Pilihan material yang terbatas - Lebih sedikit paduan yang tersedia daripada pengecoran atau metalurgi serbuk MIM
• Masalah porositas - Proses dapat menciptakan rongga internal yang kecil, tergantung pada parameter
• Manajemen serbuk yang tidak terpakai - Penanganan serbuk logam, persyaratan daur ulang

Kendala biaya printer dan ukuran rakitan dapat membatasi adopsi AM logam pada volume produksi yang relatif rendah. Struktur pendukung dan overhang pelat bangunan juga memerlukan pemrosesan pasca-pemesinan seperti pemesinan.

Ada perkembangan yang terus berlanjut dalam pengembangan standar industri untuk bahan, proses, dan penanganan serbuk seiring dengan adopsi yang menyebar ke sektor-sektor yang sangat diatur. Saat ini hanya sebagian paduan logam yang tersedia sebagai serbuk pra-paduan yang dioptimalkan untuk AM.

Sifat material anisotropik, di mana kekuatannya bervariasi pada arah pembuatan X/Y versus Z, memerlukan kompensasi desain dan proses. Rongga internal atau masalah porositas juga harus dimitigasi melalui pengaturan parameter pemrosesan yang ideal.

Proses Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk Logam

Proses pencetakan 3D fusi bedengan bubuk untuk logam melibatkan penyebaran lapisan tipis bubuk logam dan secara selektif melelehkannya untuk menyusun bagian-bagiannya:

Proses Pencetakan 3D Fusi Bed Bed Logam:

Prosesnya dimulai dengan model CAD 3D, biasanya dalam format STL, yang diproses oleh perangkat lunak pengiris. Perangkat lunak ini mengiris model menjadi beberapa lapisan, yang pada dasarnya menciptakan profil 2D untuk setiap lapisan, dan menghasilkan instruksi pembuatan untuk printer.

Printer menyebarkan lapisan tipis serbuk logam di atas alas serbuk dengan menggunakan sistem penghapus. Sinar laser kemudian menelusuri lapisan tersebut, melelehkan serbuk logam secara selektif menurut profil lapisan itu.

Laser berdaya tinggi sepenuhnya menyatukan partikel logam menjadi lapisan yang dipadatkan. Pelat build kemudian turun, memungkinkan lapisan berikutnya dari bubuk baru untuk disebarkan di atas lapisan sebelumnya, dan prosesnya berulang sampai objek 3D penuh dibangun dari bawah ke atas.

Serbuk yang tidak disinter, berfungsi sebagai penyangga selama proses pembuatan. Setelah mencetak, ini cukup disikat untuk memperlihatkan bagian logam yang sudah jadi. Sering kali, beberapa pemesinan atau finishing permukaan dilakukan untuk menghaluskan permukaan cetakan 3D.

Perangkat Keras Printer Fusi Tempat Tidur Serbuk

Sistem pencetakan 3D logam spesialis menggunakan teknologi fusi unggun serbuk untuk memproses serbuk logam. Komponen inti meliputi:

Komponen Pencetak Fusi Tempat Tidur Serbuk:

Laser serat ytterbium bertenaga tinggi diperlukan untuk melelehkan dan melebur serbuk logam sepenuhnya menjadi bagian yang padat. Kepadatan dan fokus energi laser harus dikontrol secara ketat untuk mencapai kolam lelehan dan ikatan yang ideal.

Laser memfokuskan hingga sekitar 10-an mikron ke lapisan serbuk untuk melacak geometri setiap lapisan yang berurutan. Optik cermin Galvo mengarahkan laser secara akurat melintasi alas.

Serbuk logam dikeluarkan dari kartrid dengan sistem penggaruk dan disebarkan secara seragam di seluruh area pencetakan dengan ketebalan sekitar 20-100 mikron. Serbuk disalurkan dari bagian depan sistem dan kelebihannya ditampung di bagian belakang.

Gas inert seperti argon atau nitrogen mengisi ruang rakitan untuk mencegah oksidasi logam reaktif seperti aluminium atau titanium. Seluruh sistem dikendalikan oleh perangkat lunak khusus yang mengintegrasikan laser, tempat tidur bubuk, dan aktuator lainnya.

Parameter Proses Fusi Tempat Tidur Serbuk

Mengoptimalkan berbagai parameter proses yang terlibat dalam fusi unggun serbuk sangat penting untuk menghasilkan komponen logam berkualitas tinggi:

Parameter Proses Fusi Tempat Tidur Serbuk Utama:

Daya laser harus cukup tinggi (biasanya 100W hingga 400W) untuk melebur sepenuhnya partikel serbuk logam menjadi bagian yang padat. Tetapi, daya yang terlalu besar bisa menciptakan efek keyholing.

Pemindaian laser yang lebih cepat meningkatkan kecepatan produksi, tetapi dapat menciptakan lebih banyak tegangan sisa dan anisotropi material. Jarak palka menentukan jarak antara trek pemindaian yang berdekatan.

Lapisan serbuk yang lebih tipis sekitar 20-50 mikron meningkatkan resolusi, detail halus, dan hasil akhir permukaan. Memanaskan terlebih dahulu pelat rakitan, juga membantu mengurangi tekanan.

Pengoptimalan parameter khusus untuk bahan serbuk, optik laser, aliran gas inert dan faktor lain yang saling bergantung. Penyetelan yang baik diperlukan untuk mendapatkan pengaturan yang ideal.

Langkah-langkah Pasca-Pemrosesan untuk Suku Cadang AM Logam

Setelah mencetak komponen logam yang rumit dengan menggunakan powder bed fusion, biasanya diperlukan pasca-pemrosesan tambahan:

Langkah-langkah Umum Pasca-Pemrosesan untuk Komponen AM Logam:

• Penghapusan penyangga - Menghilangkan penyangga bubuk yang tidak disinter menggunakan getaran, peledakan, dll.
• Penghilang stres termal - Bagian anil untuk menghilangkan tekanan internal dari proses
• Pemesinan permukaan - Metode tradisional untuk menghaluskan permukaan seperti penggilingan, pembubutan, penggerindaan
• Pengepresan isostatik panas - Menerapkan panas dan tekanan tinggi untuk meningkatkan kepadatan material
• Perlakuan panas - Memodifikasi struktur mikro menggunakan siklus pemanasan dan pendinginan yang terkontrol
• Penyelesaian permukaan - Aplikasikan pelapis, polesan akhir untuk sifat permukaan yang diinginkan

Serbuk pendukung dihilangkan dengan hati-hati menggunakan kombinasi getaran, peledakan dengan manik-manik atau udara, dan penyedotan vakum. Serbuk ini sering kali dapat diayak dan digunakan kembali.

Perlakuan panas anil membantu meringankan tekanan yang disebabkan oleh pemanasan lokal yang intens selama peleburan laser. Pemesinan permukaan tambahan meningkatkan akurasi dimensi dan hasil akhir permukaan.

Beberapa aplikasi mendapatkan manfaat dari pengepresan isostatik panas untuk memadatkan komponen lebih lanjut dengan menerapkan tekanan gas seragam yang tinggi pada suhu tinggi. Hal ini meminimalkan porositas pada bagian yang dicetak.

Mikrostruktur dan sifat material yang diinginkan dapat dicapai melalui pelarutan, penuaan, atau perlakuan panas lainnya yang disesuaikan untuk paduan tersebut. Langkah-langkah penyelesaian permukaan tambahan seperti pemolesan dan pelapisan memberikan karakteristik permukaan yang diperlukan.

Serbuk Logam Industri untuk Manufaktur Aditif

Serbuk logam khusus telah dikembangkan untuk memberikan karakteristik yang ideal seperti aliran, densitas kemasan, dan penyerapan laser ketika diproses selama pencetakan 3D fusi unggun bubuk:

Sifat Serbuk Logam dan Metode Produksi

Distribusi ukuran partikel yang tepat antara sekitar 15-45 mikron diperlukan untuk pencetakan resolusi tinggi, hasil akhir permukaan yang baik, dan sifat aliran yang memadai. Morfologi serbuk yang bulat memungkinkan pengumpanan dan penyebaran serbuk yang mulus ke seluruh alas.

Kemurnian kimiawi sangat penting untuk mencapai performa material seperti yang diinginkan saat dicetak. Oksidasi atau kontaminasi apa pun dapat mengurangi kekuatan dan keuletan.

Laju aliran diuji sesuai dengan standar ASTM B213 menggunakan corong flowmeter Hall. Kepadatan serbuk yang baik di atas sekitar 4 g/cc diperlukan untuk mendapatkan lapisan serbuk yang konsisten.

Atomisasi gas dan air adalah teknik yang umum digunakan untuk menghasilkan serbuk logam berbentuk bola yang memenuhi persyaratan untuk pembuatan aditif. Serbuk diayak untuk memastikan ukuran partikel yang seragam.

Memilih Layanan Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk Logam

Memilih penyedia layanan AM logam yang tepat adalah kunci untuk mendapatkan komponen cetakan berkualitas tinggi. Berikut ini adalah faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan:

Cara Mengevaluasi dan Memilih Layanan Pencetakan 3D Logam

• Pengalaman - Carilah pengalaman bertahun-tahun khususnya dengan metal AM untuk mengevaluasi keahlian
• Bahan - Pastikan penyedia layanan menawarkan logam yang dibutuhkan seperti titanium, baja perkakas, logam mulia
• Ukuran komponen - Pilih layanan dengan volume pembuatan yang sesuai dengan dimensi komponen yang diperlukan
• Proses kualitas - Harus mengikuti protokol kontrol kualitas yang ketat di semua tahap
• Pasca-pemrosesan - Lihat apakah penyedia layanan dapat menawarkan penyelesaian sekunder seperti pemesinan CNC
• Keahlian aplikasi - Penting untuk sektor yang sangat diatur seperti kedirgantaraan, medis
• Sertifikasi - Cari ISO dan sertifikasi khusus industri untuk proses
• Layanan pelanggan - Tim dukungan teknis yang responsif sangat penting untuk desain, saran aplikasi
• Waktu pengiriman - Pahami waktu tunggu dan opsi untuk pesanan terburu-buru
• Harga - Faktor kompleksitas material dan geometri, pasca-pemrosesan, volume
• Perlindungan NDA/IP - Data desain eksklusif Anda harus dilindungi secara kontrak

Mengevaluasi printer, bahan, proses kualitas, dan kemampuan khusus apa pun seperti ruang vakum atau pasca-pemrosesan khususSalin

pergi

L

Berikut ini adalah konten lebih lanjut yang melanjutkan artikel mengenai pencetakan 3D serbuk logam:

Panduan Desain untuk Komponen AM Logam

Untuk memanfaatkan sepenuhnya manfaat manufaktur aditif logam, desain harus mengikuti prinsip-prinsip DfAM (Desain untuk Manufaktur Aditif):

Pedoman Desain AM Logam Utama:

• Optimalkan pengurangan berat badan dengan struktur kisi
• Mengkonsolidasikan rakitan menjadi satu bagian yang kompleks
• Desain fitur internal seperti saluran pendingin konformal
• Gunakan bentuk organik dan bentuk bebas yang tidak mungkin dilakukan dengan pemesinan
• Meminimalkan overhang dan desain penyangga bersudut
• Arahkan untuk mengurangi ketinggian bagian dan hindari area datar yang luas
• Desain lubang berulir untuk menghindari masalah pelepasan penyangga
• Berikan ketebalan ekstra pada dinding tipis yang rentan terhadap porositas
• Mengimbangi sifat material anisotropik ke arah yang berbeda
• Rancang porositas yang terkontrol ke dalam permukaan jika menguntungkan

Struktur kisi yang kompleks dengan anggota yang lebih tipis dapat mengurangi berat sekaligus mempertahankan kekuatan saat dicetak 3D. Menggabungkan rakitan menjadi satu bagian merupakan keunggulan utama dibandingkan manufaktur konvensional.

Saluran pendingin dan rongga internal lainnya yang berguna tidak perlu lagi dibor dan dapat mengikuti jalur organik yang optimal. Overhang yang rentan melorot dapat dihindari melalui kisi-kisi bersudut atau desain miring.

Orientasi komponen harus bertujuan untuk meminimalkan ketinggian Z selama pencetakan untuk mengurangi tegangan sisa. Dinding tipis yang rentan terhadap porositas mungkin membutuhkan ketebalan ekstra untuk mencapai target kepadatan material.

Pemodelan Biaya dan Ekonomi AM Logam

Menentukan apakah aditif logam layak secara ekonomi tergantung pada penilaian semua biaya:

Faktor Biaya untuk Tempat Tidur Serbuk Logam AM:

• Penyusutan mesin - Menyebarkan biaya printer yang tinggi selama masa pakai
• Biaya bahan - Logam serbuk dapat berkisar dari $100-$500/kg
• Tenaga kerja - Tenaga kerja operator, desain, pasca-pemrosesan
• Konsumsi energi - Laser berdaya tinggi dan sistem lainnya membutuhkan listrik yang signifikan
• Kecepatan produksi - Volume cetak per jam berdasarkan parameter, batas mesin
• Pasca-pemrosesan - Pemesinan, langkah penyelesaian menambah waktu henti dan biaya
• Biaya fasilitas - Sistem penanganan bubuk yang diperlukan, gas inert, ruang
• Kontrol kualitas - Menguji suku cadang selama produksi dan kualifikasi proses
• Keamanan dan kepatuhan - Untuk aplikasi yang diatur, dokumentasi sangat luas

Tingginya biaya printer logam berarti mengevaluasi penggunaan mesin seumur hidup untuk pemanfaatan optimal melalui volume produksi yang lebih tinggi. Biaya material juga signifikan, khususnya untuk paduan eksotis.

Semua tenaga kerja harus diperhitungkan - operator, insinyur, perancang, teknisi berkualitas. Konsumsi energi tinggi. Waktu henti pasca-pemrosesan mengurangi kecepatan produksi.

Untuk aplikasi kedirgantaraan dan medis, biaya kepatuhan seperti dokumentasi dan sistem kualitas sangat besar. Pemodelan biaya yang cermat menentukan kapan metal AM efektif dari segi biaya.

Tren dan Masa Depan Manufaktur Aditif Logam

Fusi unggun serbuk logam mengalami perkembangan dan adopsi yang cepat dan berkelanjutan:

Tren Masa Depan untuk Pencetakan 3D Tempat Tidur Serbuk Logam:

• Volume bangunan yang lebih besar - Penutup lebih dari 500mm dadu dalam pengembangan
• Kecepatan pembuatan yang lebih cepat - Strategi pemindaian yang lebih baik dan sistem multi-laser
• Opsi material baru - Lebih banyak paduan seperti Aluminium F357 dan baja maraging M300
• Manufaktur hibrida - Gabungan pencetakan, penggilingan, inspeksi dalam satu sistem
• Penanganan serbuk otomatis - Sistem daur ulang loop tertutup untuk manajemen serbuk
• Aplikasi baru - Memperluas ke sektor minyak dan gas, elektronik
• Penurunan biaya sistem - Industrialisasi akan mengurangi biaya printer dari waktu ke waktu
• Sifat material yang lebih baik - Melalui penyempurnaan proses dan densifikasi HIP
• Metalurgi yang diperluas - Peningkatan karakterisasi struktur dan sifat mikro
• Standar industri - Untuk proses dan kualitas material di bidang kedirgantaraan dan medis

Volume pembangunan yang lebih besar akan memungkinkan produksi volume yang lebih kompleks dan lebih tinggi. Sistem optik multi-laser dapat secara dramatis meningkatkan kecepatan pembangunan.

Sistem penanganan serbuk loop tertutup akan mengotomatiskan daur ulang dan penggunaan ulang sekaligus meningkatkan kualitas dan keamanan. Opsi paduan eksotis baru diperkenalkan setiap tahun. Manufaktur hibrida menggabungkan proses aditif dan subtraktif untuk pemesinan in-situ yang lengkap.

Penurunan biaya seiring dengan semakin matangnya teknologi akan terus memperluas aplikasi. Penelitian dan pembandingan material lebih lanjut akan memperluas paduan yang diproses dan meningkatkan kinerja material. Pekerjaan ekstensif pada standar industri bertujuan untuk mempercepat adopsi di sektor kedirgantaraan, medis, dan otomotif.

Kesimpulan

Panduan ini mencakup aspek-aspek utama pencetakan 3D fusi serbuk logam, mulai dari proses pencetakan dan bahan hingga aplikasi, manfaat, keterbatasan dan tren.

Manufaktur aditif dengan logam memungkinkan inovasi yang mengganggu di seluruh industri berkat kemampuannya yang unik. Teknologi ini memberdayakan pengurangan berat, konsolidasi komponen, kebebasan desain, pembuatan prototipe yang cepat, dan produksi komponen logam yang disesuaikan.

Meskipun terdapat keterbatasan seputar biaya printer, batasan ukuran build, pasca-pemrosesan, dan opsi bahan, adopsi metal AM semakin cepat untuk berbagai aplikasi yang sangat penting di sektor kedirgantaraan, medis, otomotif, dan industri.

Penyempurnaan proses yang sedang berlangsung, material baru, volume pembuatan yang lebih besar, sistem hibrida, penanganan bubuk otomatis, dan penurunan biaya akan mendorong perluasan penggunaan pencetakan 3D logam untuk suku cadang produksi penggunaan akhir. Panduan ini mencakup kondisi dan lintasan terkini dari teknologi manufaktur transformatif ini.

Pertanyaan yang Sering Diajukan Tentang Pencetakan 3D Serbuk Logam

Berikut ini adalah jawaban untuk beberapa pertanyaan umum tentang pembuatan aditif fusi serbuk logam:

T: Bahan apa yang dapat dicetak 3D menggunakan fusi unggun serbuk logam?

J: Paduan yang umum termasuk titanium, aluminium, nikel, baja tahan karat, baja perkakas, kobalt-krom, logam mulia seperti emas dan perak, dan tembaga. Paduan baru terus dikembangkan.

T: Industri apa saja yang menggunakan metal AM saat ini?

J: Kedirgantaraan, medis, gigi, otomotif, minyak dan gas, mesin industri, dan perhiasan adalah pengguna utama AM logam. Teknologi ini ideal untuk komponen yang kompleks dan bervolume rendah.

T: Seberapa akurat pencetakan 3D tempat tidur serbuk logam?

J: Akurasi dimensi dapat mencapai hingga ±0,1-0,2% dengan resolusi yang lebih halus, sekitar ±50μm, berdasarkan parameter dan pasca-pemrosesan.

T: Apakah metal AM memerlukan fasilitas khusus?

J: Ini memerlukan atmosfer gas inert selama pencetakan, biasanya argon. Sistem penanganan bubuk dengan ventilasi dan pengayakan juga direkomendasikan. Tidak ada fasilitas khusus lainnya yang diperlukan.

T: Faktor apa saja yang memengaruhi hasil akhir permukaan?

J: Ketinggian lapisan, parameter laser, distribusi ukuran serbuk, dan pasca-pemrosesan, seperti pemolesan, semuanya memengaruhi hasil akhir permukaan. Nilai Ra di bawah 10 μm dimungkinkan.

T: Apa yang menentukan sifat mekanis?

J: Komposisi paduan, kualitas dan morfologi serbuk, parameter proses, perlakuan panas, dan HIP, semuanya memengaruhi sifat komponen logam cetak akhir.

T: Seberapa mahal pencetakan tempat tidur bubuk logam?

J: Sistem printer berkisar dari $100.000 hingga lebih dari $1.000.000. Biaya bahan bervariasi menurut paduannya, biasanya dari $100-$500/kg. Biaya operasional juga tinggi.

T: Berapa lama waktu pencetakan untuk bagian berukuran sedang?

J: Laju pembuatan biasanya 5-20 cm3/jam, tergantung pada geometri komponen, bahan, parameter, dan model printer. Bagian seukuran kotak sepatu mungkin membutuhkan waktu 5-15 jam.

T: Berapa ukuran komponen yang bisa dibuat oleh printer logam?

J: Volume rakitan maksimum saat ini adalah sekitar 500 x 500 x 500 mm, tetapi sistem yang lebih besar sedang dikembangkan. Bagian yang lebih besar dapat disegmentasi menjadi beberapa bagian.

T: Pasca-pemrosesan apa yang diperlukan setelah AM logam?

J: Pemindahan penyangga, penghilangan tegangan, pemesinan, pengeboran, finishing permukaan, perlakuan panas, dan terkadang pengepresan isostatik panas.

ketahui lebih banyak proses pencetakan 3D