什么是烧结粘合剂喷射3D打印过程?
技术指南 2021年7月22日

什么是烧结粘合剂喷射3D打印过程?

粘合剂喷射增材制造过程是一个两步的过程,其中组件是打印和致密在单独的步骤.

印刷步骤包括高精度粘合剂在金属粉末床上喷射印刷. 当粘结剂被喷射到粉末床上时,金属粉末被粘结在一起. 以循环的方式, 将粉末层降低,并在其顶部涂覆额外的松散粉末以形成下一层. 这样一层一层地做,直到整个构建框被使用并填充金属粉末. 打印的组件现在位于构建框内的三维空间中, 由松散的金属粉末支撑. 打印出来的组件在这一阶段处于绿色状态(粉末组件尚未烧结以获得最终强度)。. 然后在封闭的环境中用真空和压缩空气将绿色组件从粉末中清除. 绿色组件然后被放置在陶瓷板上,并在接下来的烧结步骤中致密化.

在烧结过程中, 这些零件被加热到接近熔点的温度, 通常达到固体温度, 在那个温度下浸泡一段时间. 烧结通常在真空或还原气氛下进行,在专用炉中精确控制流量, 压力, 和热, 这取决于所加工的特定金属合金. 例如, 不锈钢的烧结是在部分减压的气氛中进行的,使用流动的氢气,温度高于1350℃(2450华氏度). 正是在这一步,金属颗粒融合在一起,组件接受其强度, 密度和材料特性.

虽然烧结, 以加热强化的形式, 首次应用于陶瓷制陶26,000年前, 直到20世纪40年代,人们才了解到其背后的科学原理:烧结结合了表面能和高温原子运动,使粒子结合在一起,并使组件致密. 在大多数工程材料中,室温下的原子运动太低,不足以引起致密化, 但是由于加热接近熔化温度的材料所提供的大量能量, 原子的运动急剧增加,达到每个原子每秒改变位置6次的程度. 首先,这些粒子结合在一起,在它们与相邻粒子的接触点形成一个颈. 每个粒子最多可以与相邻粒子有7个接触点, 因此,构成印刷绿色部分的数十亿金属粒子中的每一个都与接触的粒子形成多个颈部. 随后, 粒子之间的原子运动把粒子拉在一起,导致零件的致密和收缩. 最后, 粒子之间的孔洞坍塌成空隙,由相邻粒子的熔融金属填充.

由致密化引起的收缩通常得到很好的控制,通常不需要由零件设计人员补偿. 补偿由应用工程师在为打印机准备数字文件时完成,以确保最终尺寸公差得到满足. 然而,还有一些重要的方面需要考虑, 因为如果设计不合适,在烧结过程中会有变形和变形的风险.

烧结的结果是金属颗粒转变为固体物质, 其冶金组织和材料性能可与传统制造的金属元件相媲美. 事实上, 烧结后, 这些粒子熔合成固体, 而且很难确定这种材料最初是粉末.

订阅365足球体育app下载的时事通讯!

不要错过任何事情! 注册以收到365足球体育app下载的定期更新.

友情链接: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10