增材制造金属技术
直接金属打印 (DMP)
使用这项技术可以改进功能、减轻重量和/或将各个组件整合为单个部件。直接金属打印(DMP)金属3D打印机利用激光熔融金属粉末薄层,从而制造出结构极其复杂的金属零部件。DMP 不但提供了无限的设计灵活性,而且还克服了传统制造技术在几何形状和曲面保留方面存在的局限。部件的制造成本并非取决于部件的复杂程度,而是取决于部件的体积。DMP 十分适合生产具有高度复杂的解剖形状、内部通道、复杂的曲面纹理、内部晶格和高水平细节的紧凑型组件。将增材和减材技术相结合,可以实现每个部件的最佳成本效益。
采用DMP技术在DMP Flex 350打印机上制造的一系列食品挤出喷嘴。
DMP 是比 SLM 更有效的 DMLS 吗?
其基本技术是相同的:激光选择性地熔融金属粉末薄层。但不同之处在于细节和体验。3D Systems 的 DMP 打印机已经用于制造超过 500,000 个金属部件。这种体验旨在让坚固耐用的金属 3D 打印机可实现可重复性,保障部件质量和生产效率,同时降低总体购置成本 (TCO)。可拆卸打印模块(RPM)将切换时间缩短至1小时,并实现7×24小时不间断运行。真空腔室可将氧(O2) 含量 <控制在25ppm,确保零件性能稳定一致,同时实现粉末的充分利用,将材料浪费降至最低。在部件质量、体积和效率都至关重要的情况下,DMP 则是 3D 打印金属的上佳选择。
在DMP 350打印机上采用金属3D打印技术制造的F1赛车排气系统,成功将20个零件整合为1个。
粉床熔融 (PBF) 到底代表什么?
粉末床熔融(PBF)是一个统称,涵盖了所有直接从CAD文件出发,通过选择性熔融金属和塑料粉末来构建复杂零件的技术。PBF 工艺采用激光 (DMP/DMLS/SLS) 或电子束 (EBM) 以及不同的方法,并通过滚筒或刮刀等不同方式铺展粉末。直接金属打印 (DMP) 是一种基于激光的金属 3D 打印技术,采用双向铺粉方式施加材料。依托真空腔室将氧含量始终控制在 <25ppm,以确保零件性能高度一致且优异,同时配备可拆卸打印模块(RPM),大幅缩短任务切换时间,实现7×24小时不间断运行。
采用DMP打印机制造的欧洲航天局(ESA)燃烧室内部点阵结构。
金属粘结剂喷射与DMP/DMLS/SLM有何区别?
在该工艺中,粘结剂逐层将粉末粘结在一起。生坯的成型速度远快于其他任何粉末床工艺,但这仅仅是漫长工艺流程中的一环。后处理工序——包括固化、除粉、烧结、渗浸、退火及零件精加工——所耗费的时间往往比成型首件生坯还要长。金属粘结剂喷射技术公认的主要优势在于生坯成型速度快且成本较低。然而,该技术成型零件的主要局限在于其力学性能。采用金属粘结剂喷射工艺生产的零件孔隙相对较大且分布不均,即最终零件的实际密度较低。这对其力学性能造成的影响,使得此类零件无法胜任要求力学性能稳定且高强度的应用场景。
目前,金属粘结剂喷射技术尚无法制造出达到此类燃油喷嘴精细度与力学强度要求的零件。