1、间接金属White Paper间接金属引言多种金属打印技术路线的比较直接金属成型技术,目前通常涵盖两种主流的技术,分别是粉床熔融(PBF,Powder Bed Fusion)和能量沉积(DED,Direct Energy Deposition)技术,而间接金属也主要包括两种技术,分别是粘接喷射(Binder Jetting)和金属挤出(MEX,Metal Extrusion)。目前随着间接金属成型技术的发展,越来越多的用户开始探索并希望明晰这四种技术路线的边界,并根据自己的企业战略和金属增材制造路线图(AM Road Map),选择符合的技术方案,并集成到工作流中。本白皮书将介绍这两大类的技术
2、路线在打印质量、材料、应用、工作流程、制件时间和成本等方面的对比情况,帮助您更全面地掌握这些信息,并做出决策。以粉床熔融(PBF,以前称为选择性激光熔融)为代表随着金属3D打印技术,在最近10年开始逐渐走向成熟,无论是应用场景、打印价格、制件成功率都有已经经历了稳定发展和成熟。而随着新的间接金属技术的发展,技术路线的选择和切换像一把达摩克里斯之剑,悬在每一个深度企业用户的头上特别是对于制件服务类企业,长久的技术和工艺积累源自于对于粉床熔融的技术理解。我们来试想,当金属增材制作技术也经历一场电动汽车革命时,我们如何去应对现有的技术积累?考虑到针对粉床熔融的技术白皮书已有不少,这本白皮书将重点探讨
3、间接金属成型工艺。增材制造中,制件过程中并不是一帆风顺,基于增材的设计、设备选择、材料选择、后处理、甚至工人熟练度都会影响。这本白皮书重点以“第一性原则”来思考这些问题我们将仅仅从工艺远离角度来考虑这些问题,并忽略由于技术代差导致经验和后处理工序的完整性问题。帮助用户探索并逐步明晰这四种技术路线的边界,并根据自己的企业战略和增材制造路线图(AM Road Map),选择符合的技术方案,并集成到当下乃至未来的工作流中。让我们在下意识的以“不”来回应新技术的之前,让我们我们深吸一口气,苹果供应链已经使用的间接金属,我们需要更多了解。“这个技术限制太多了!”“什么都做不了。”CONTENTS1什么是
4、直接金属成型?012什么是间接金属成型?024间接金属在哪些应用领域会有发展?113直接金属成型和间接成型的技术对比031在不同的金属3D打印工艺中,有两种工艺最为流行:直接金属成型AM技术和间接金属成型 AM 技术。间接金属成型的方法利用了传统粉末冶金工艺的核心机制,通常采用将金属粉末压在模具上作为成型程序。这两种工艺各具特色,各有优缺点。激光粉末床熔融(L-PBF)是一种3D打印工艺,其中热源选择性地熔化构建区域内的粉末颗粒(塑料、金属或陶瓷),以逐层创建固体物体。粉末床熔融3D打印机通常使用刮刀、滚筒和擦拭器在打印床上铺上一层薄薄的粉末材料,能量(通常来自激光)融合粉末层上的特定点,然后
5、沉积另一个粉末层并融合到前一层,重复这个过程直到整个物体被制造出来,最终产品被未熔化的粉末包裹和支撑。但L-PBF可以制造出具有高机械性能(包括强度、耐磨性和耐用性)的零件。什么是直接金属成型?直接金属成型 金属AM技术用高能量光束熔化金属粉末L-PBF用高能源将金属粉末熔化和熔合在一起激光粉末床融合能量沉积 DED间接金属成型 金属粉末分散在可挤出的粘合剂基质中(喂料)MEX金属粉末与喷射粘合剂分别射出金属挤出 粘接喷射BJ什么是粉末床熔融(L-PBF)?能量沉积(DED)是一种增材制造(AM)技术,也被称为直接能量沉积。它使用高能源(例如激光或电子束)将金属粉末熔化和熔合在一起,以逐层构建
6、零件。这种技术可以根据设计要求直接在零件上添加材料,从而实现高度复杂的形状和结构。DED技术使用的能量源将金属粉末加热到熔点以上,使其熔化成液态,并在之后迅速冷却固化。通过控制能量源的聚焦点和运动轨迹,可以精确地将熔化的金属粉末沉积在预定位置上,逐渐构建出整个零件的几何形状。DED技术适用于多种金属材料,如钛合金、不锈钢和镍基合金等。此外,DED还可以实现对已制造零件的修复和再加工,提高了资源利用率和可持续性。什么是能量沉积(DED)?基于激光的粉末床熔融工艺(L-PBF)说明:1、粉末供给系统(在有些情况下,为储粉容器,如图所示)2、粉末床内的材料;3、激光器;4、扫描振镜;1、送粉器2、定