English
Deutsch
Español
Français
Italiano
Nederlands
Dansk
Svenska
Norsk
Czech
Polski
Português
5 typer av processer för 3D-printing i metall och deras material
3D-printing i metall, eller additiv tillverkning, har förändrat tillverknings- och prototypbranschen genom att göra det möjligt att tillverka komplexa, högpresterande metalldetaljer. Till skillnad från traditionella metoder där material skärs bort bygger 3D-printing i metall upp detaljerna lager för lager, vilket ger högre precision och större designfrihet. Med många olika processer för 3D-printing i metall kan företag i dag tillverka metalldetaljer och komponenter som är skräddarsydda för branscher från flyg- och rymdindustrin till fordonsindustrin. I den här artikeln går vi igenom fem vanliga typer av processer för 3D-printing i metall och vilka material som används i varje process.
1. Selektiv lasersmältning (SLM)
Selektiv lasersmältning är en av de mest populära metoderna inom 3D-printing i metall. Metallpulver smälts med en kraftfull laser för att bygga upp den färdiga detaljen lager för lager. SLM ger detaljer med hög detaljrikedom, hög hållfasthet och imponerande mekaniska egenskaper.
Material: Många metaller, bland annat titanlegeringar, rostfritt stål, aluminium och Inconel, används ofta med SLM. Dessa metallpulver har ett utmärkt förhållande mellan hållfasthet och vikt i kombination med hög temperaturbeständighet, vilket gör dem idealiska för flyg- och rymdindustrin och fordonsindustrin.
SLM lämpar sig mycket väl för kundanpassad 3D-printing i metall eftersom metoden gör det möjligt att tillverka komplexa geometrier som skulle vara för svåra eller till och med omöjliga att uppnå med konventionella tillverkningsmetoder. Om du behöver specifika detaljer är SLM därför en attraktiv lösning, eftersom metoden minimerar verktygskostnaderna och förkortar tiden till marknaden.
2. Elektronstrålesmältning (EBM)
EBM, eller elektronstrålesmältning, är en pulverbäddsmetod som liknar SLM, men där metallpulvret smälts med en elektronstråle i stället för en laser. Processen används främst för tillverkning av detaljer inom flyg- och rymdindustrin, medicinteknik och försvarsindustrin, eftersom den gör det möjligt att tillverka täta och högpresterande detaljer.
Material: EBM används vanligen för titanlegeringar som Ti-6Al-4V, som är eftertraktade för sin hållfasthet, låga vikt och biokompatibilitet. Det gör metoden särskilt användbar vid kundanpassad bearbetning av detaljer där titanets speciella egenskaper behövs. Detaljer som tillverkas med elektronstråle får hög densitet och är fria från oxidation, vilket ökar hållfastheten eftersom den högenergetiska elektronstrålen arbetar i vakuum. Lägre restspänningar, som är avgörande inom tung industri, är ytterligare en fördel med tillverkning med EBM.
3. Direkt energideponering (DED)
Direkt energideponering (DED) är en form av 3D-printing i metall där metallråmaterial smälts på ett underlag med hjälp av en fokuserad energikälla, till exempel en laser eller en elektronstråle. Processen anses vara mycket flexibel, och detaljer kan därför i hög grad kundanpassas, repareras eller modifieras.
Material: Med DED kan en rad olika material bearbetas, bland annat rostfria stål, titanlegeringar, Inconel och kobolt-krom-legeringar. Dessa material väljs ofta för sin korrosions- och värmebeständighet och sina mekaniska egenskaper.
DED används dessutom ofta för kundanpassad bearbetning, eftersom metoden tillför material på befintliga komponenter vid reparationer och/eller konstruktionsändringar utan att hela detaljen behöver tillverkas på nytt.
4. Binder jetting
Binder jetting är en process för 3D-printing i metall där ett flytande bindemedel selektivt appliceras på metallpulver för att skapa en detalj. När hela detaljen har skrivits ut sintras den i en ugn så att metallpartiklarna smälter samman till en solid struktur. Metoden används i regel för små till medelstora produktionsserier.
Material: Några av de vanligaste materialen för binder jetting är rostfritt stål, koppar och verktygsstål, och materialvalet styrs mycket ofta av behovet av mindre belastade men starka och slitstarka komponenter under höga laster.
En av fördelarna med binder jetting inom tjänster för 3D-printing i metall är till exempel möjligheten att skriva ut detaljer med komplexa geometrier. Det gör att industrin slipper krångel när kundanpassade detaljer ska tillverkas i små prototypserier eller låga produktionsvolymer.
5. Metallextrudering (Fused Deposition Modeling för metall)
Metallextrudering, eller Fused Deposition Modeling (FDM) för metall, fungerar som vanlig FDM med plast, förutom att metallfilament används i stället för termoplastfilament. Filamenten består av en blandning av metallpulver och bindemedel och extruderas genom ett uppvärmt munstycke, lager för lager, för att bygga upp den önskade detaljen.
Material: Metallextrudering kan utföras med olika material, till exempel rostfritt stål, brons och aluminium. Materialen är ofta en kompromiss mellan detaljens krav (hållfasthet, duktilitet och kostnad). Metoden används ofta för kundanpassad 3D-printing i metall i små volymer eller för detaljer som ska efterbearbetas. Metallextrudering möjliggör även storskalig produktion, vilket gör den till ett flexibelt val för företag som erbjuder tjänster för 3D-printing i metall.
Slutsats
SLM, EBM, DED, binder jetting och metallextrudering bearbetar alla metaller för 3D-tillämpningar, men var och en har sina unika fördelar beroende på materialegenskaper, detaljernas komplexitet och slutanvändning. Om du vill tillverka kundanpassade bearbetade detaljer för tillämpningar inom flyg- och rymdindustrin, fordonsindustrin eller medicinteknik har det visat sig att 3D-printing i metall i dag kan ge den flexibilitet och höga precision som förväntas av modern tillverkning. Kontakta oss för att hitta rätt metod och material för 3D-printing och tillverka högpresterande detaljer för dina specifika tillämpningar.
