添加剂制造过程的3优点和缺点与

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有时候,制造业的发展速度比客户还要快。制造金属粉末的方法在十年前似乎是不可想象的,现在突然成为主流的一部分——或者你听到的是这样。

正当你认为你完全了解粉末冶金的好处时,随之而来的是金属增材制造的过程3 d打印技术

它是否真的可以“打印”完美的3D印刷金属部件,并消除制造过程中的一些步骤?或者是否有一种原因的添加剂制造仍然是利基的概念?

这是我们的称重增材制造工艺的优点和缺点Vs.传统粉末冶金品种:

增材制造工艺的优缺点

什么是添加剂制造?

与经过试验和错误的任何新技术一样,附加制造设计方法和过程有几个优点和缺点。

金属增材制造(AM)工艺是死亡。3D印刷使用金属粉末以类似喷墨打印机的方式创建组件。但是,不是打印油墨气泡,机器“打印”的金属或非金属产品的颗粒烧结或激光熔合。

当3D打印金属时,烧结和激光熔化是两个不同的选择。它们要么作为第二步烧结,要么作为过程的一部分激光熔化。

金属3D打印材料从一层粉末开始。在特定的位置注入粘合剂,将粉末颗粒“粘合”在一起。然后将这些“粘”在一起的粉末烧结成粉末金属部件。第二种方法是在粉末床中使用激光熔化粉末颗粒。所以,在某种意义上,它不是真正的“打印”,也就是2D。

3D打印适合粉末冶金吗?

多年来,3D打印已经有用生产的原型,但其缺点显而易见当你需要大量快速生产的低成本产品时

增材制造正在零部件制造中寻找自己的位置,作为一种补充传统的压制和烧结。家用或办公版本的3D打印机使用塑料来形成末端部分,但3D打印也可以在工业世界使用粉末形式的金属来实现,类似于粉末冶金公司使用的过程。

关于是否与粉末冶金供应商合作的决定通常基于3D打印的优缺点。当然,用这种新兴技术跳上船上很好,但它真的是必要的吗?或者你能完成工作吗?传统粉末冶金与一些先进的技术和材料混合

添加剂制造优势

金属增材制造并不只是为了技术而技术。增材制造工艺确实有功能上的好处。

增材制造工艺的优缺点1.罕见的形状能力

增材制造是非常有吸引力的不寻常或复杂的组件形状这可能难以使用其他过程制造。设计软件使得可以创建几乎任何几何形状,例如空心空间或蜂窝,这在减轻重量的同时保持稳定性。

在这方面,将3D印刷作为粉末冶金(PM)思考类固醇。

2.制造+组装

添加剂制造线一次可以产生多个组分。代替创建各个部分并在稍后的位置组装它们,这是一种添加剂制造商可以将制造和组装结合成一个单一的过程

这削减了否则将是一个非凡的交换时间(见下文)。

3.甚至更少的浪费

添加剂制造几乎总是涉及更少的浪费材料

传统的制造过程通常包括从较大的工件上移除产品,而AM实际上从头开始添加产品创建组件。仅使用创建部件所需的材料确保最小的浪费。

同样,这也是传统粉末冶金技术的优势所在,但3D打印技术在一定程度上消除了二次加工。

一定数量的墨水会溅到特定的粒子上。在激光的情况下,也许它没有像它应该的那样紧密聚焦。所以有时候粒子会被粘在不该粘的地方,所以它们需要被丢弃。如果你不这样做,你就会在零件上制造一个空隙或缺陷。

即使是在我身上,也总是有少量的废物。在3D打印中,即使是少量的浪费由于高质量成本,可以是一个问题。

添加剂制造缺点

添加剂制造的许多益处已经存在于粉末冶金中,只是以较小的形式存在。您必须决定这些领域的适度改进是否值得3D打印的缺点:

1.它几乎总是成本却步

就像金属注塑成型(MIM)一样,金属添加剂制造很少是最具成本效益的最终产品的途径。

购买支持增材制造所需的设备需要相当大的资本成本。这些成本,无论你是尝试内部3D打印还是外包它,很难证明与传统的过程。

此外,工程师指定材料的AM经常寻找非常精细或小颗粒或分布。这可以使项目的原料成本飙升 - 即使是粉末需要球形或气体雾化。

如果可以在PM和机械加工(如有必要)中,则通常没有理由强制进入您的制造过程。

2.不允许混合

机械性能一个成品的质量依赖于粉末的特征使用过程中。

添加剂制造通常在基础粉末中使用预售的材料。为什么?在3D打印过程中,无法在后面成功引入额外的材料和特征。

如果您的合金化材料从步骤1中存在,您就会运气。您所需的所有材料和特征都必须尽快混合。

3.它缓慢而利基

工业适应添加剂制造一直是缓慢的,即使在2019年,它仍然被认为是一个利基过程。那是因为这么多年过去了,AM仍然不是生产大量零件的有效方式

还记得我们是如何赞美AM一次生产多个零件的能力吗?这是好事,因为这是一个类似蜗牛的过程。根据你想要的最终形状,它可以采取2-3个小时来生产一个传统的PM可以在5-10秒内完成的形状

除非您的设计是如此独特的形状,否则可以在经济地生产的情况下没有其他方式,最好远离3D打印。即使在您的设计是真正的独角兽的情况下,也可以更好地调整形状而不是制造方法。

金属3D打印(和粉末冶金)的未来是什么?

金属添加剂制造公司试图在独特的汽车零件之外的地区变得更加竞争。但在大多数情况下,它仍然可以使用经济意义粉末冶金,以满足当前和未来零件制造的需要

请记住,并非所有粉末金属公司都在使用数十年历史的技术和材料。查看下面的资源,以查看这些日子正在进行哪些传统的粉末冶金供应商,以竞争3D金属印刷的优缺点其他制造流程:

以下物品提供更直接的比较粉末冶金与压铸,锻造和其他过程。或者,对于一体化的外观,下载下面的免费电子书。

粉末冶金与竞争方法

(编者注:本文最初发布于2019年4月,最近已更新。)

话题:材料应用程序成本设计流程


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