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增材製造(3D列印)各技術(工藝)的優缺點
增材製造技術適合女生嗎
在
上一篇文章
中
重慶增隆新材料科技
為您詳細介紹了四種
增材製造
(
3D列印
)的技術(工藝)的原理,這四種技術主要是粉末床融合、粘合劑噴射、直接能量沉積和材料擠壓,這篇接著介紹每種技術(工藝)的優缺點和適用領域。
一、粉末床熔合技術(Powder Bed Fusion簡稱為PBF)
該技術包括直接金屬鐳射燒結(DMLS),選擇性鐳射燒結(SLS),選擇性鐳射熔融(SLM),電子束熔融技術(EBM),這些技術細類
在列印過程和原理方面基本上是一致,差別只在於所使用熱源的區別。
粉末床熔合技術的優點主要是,可列印的金屬種類多;可以列印傳統鍛、銑加工難度較大的金屬,比如鈦,鎳及其合金;可以實現複雜幾何形狀和高精度的零件的製造;用該技術加工的零件機械效能可以比肩鍛造零件。該技術的缺點主要是零件在列印過程中需要基板作為支撐,否則列印過程中受熱部位會出現翹曲,列印完畢後需要手動去除基板,這會導致廢料的產生;零件的尺寸會受限於基板的尺寸,因此該技術列印的零件尺寸並不會非常大;需要的金屬粉末遠多於零件本身所需,列印完畢後要去除多餘粉末,粉末需要進行處理才可以再利用,總結而言,成本較高。
粉末床熔合技術
二、
粘合劑噴射(Binder jetting簡稱為BJ)
該技術包括粘合劑噴射分為MJF(多噴射熔合)和NPJ(奈米粒子噴射),該技術的優點主要有,列印過程中不需要基板作為支撐(因為該技術列印過程再室溫下執行,列印件不會發生翹曲);可以列印大尺寸大體積的零部件;列印速度非常快,可以批次列印,與
粉末床融合技術相比,該技術的
成本低很多。當然,該技術也有缺點,主要體現再,零部件在列印後進行燒結加固去粘合劑,使得透過它製造的零部件孔隙率高於粉末床熔合技術,成品件的機械效能也會打折扣,該技術還有待完善,一旦解決了零件孔隙率的問題,該技術極可能憑藉可批次生產的特點,成為真正顛覆傳統制造方式的
增材製造
(
3D列印
)技術。
粘結劑噴射技術
三、
直接能量沉積(Direct Energy Deposition簡稱為DED)
該技術可細分為鎢極氣體保護電弧技術(GTA),等離子弧技術(PA),氣體保護焊技術(GMA)
,等離子弧技術(PTA),鐳射束技術(LB)和電子束自由技術(EBF),該技術的優點是,可以使用金屬絲材作為材料,成本相比較粉材會有所降低;可以在不使用支撐的情況下列印零件;在零部件的修復方面具有優勢,可以用於零件損壞部位的修復或增加新構件;可列印大體積的零部件,列印件的機械效能較好。缺點是零件表面有紋路較粗糙;零件的精密部位不易透過該技術來列印。
直接能量沉積技術
四、材料擠壓(Material Extrusion)
該技術包括
熔融沉積成型(FDM)和
熔絲製造(FFF),該技術是
3D列印
發明之初的技術,目前基本只在桌面級列印或者設計模型方面使用了,唯一的優點是成本低,易操作,而缺點基本上以上技術有的,該技術都有,具體而言就是列印件表面粗糙,緻密度不高,列印過程中零件易翹曲,材料易堵噴嘴等。
材料擠壓技術