有时制造业的发展速度比其客户快。制造金属粉末的方法在十年前似乎是不可想象的,现在突然成为主流的一部分——或者你听到了。就在您认为自己了解粉末冶金的好处时,它的表亲出现了,金属增材制造,也称为 3D 打印。真的有可能“打印”零件并消除制造过程中的一些步骤吗?或者有没有理由为什么增材制造仍然是一个利基概念?
这是增材制造技术与“传统”粉末冶金(包括用于电动机的软磁复合材料)的优缺点之间的权衡。
金属增材制造工艺的优缺点
什么是增材制造?
与任何新技术一样,增材制造有几个优点和缺点,具体取决于所使用的具体技术。我们可以详细介绍不同类型的金属增材制造,但工业上广泛使用的只有两种:
粉床粘合剂喷射(喷墨)
直接金属激光烧结 (DMLS)
金属增材制造 (AM) 工艺不需要工具——它以类似于喷墨打印机的方式使用粉末制造组件.它将零件分解成许多二维层,并逐层打印完成的组件。
喷墨
喷墨打印是一种类似于您家中传统喷墨打印机的过程。我们将详细讨论这项技术,因为虽然当时它相对较慢,但它是 AM 领域中最快的技术。
一层薄薄的金属粉末散布在整个建筑外壳上。
打印头在打印床上移动并以所需零件层的形状喷洒一层粘合剂。
通常,整个粉末床都被转移到热“粘合”过程,在该过程中,喷涂在每一层上的粘合剂干燥并获得强度。
将粉床移至除粉站,在那里清除松散的粉末并清洁零件。
零件被烧结。这是零件收缩约 20% 并获得冶金结合的地方。
直接金属激光烧结
DMLS 也是一种通过从许多 2D 层创建 3D 零件来工作的过程。
一层非常薄的粉末散布在构建的信封的整个长度上。
激光束穿过层并聚焦在将要形成零件的区域。
来自激光的能量在接触时将粒子烧结在一起。
将粉床移动到除粉站,在那里清除松散的粉末并清洁零件。
3D打印在哪些方面适合粉末冶金?
多年来,3D打印在原型制作方面一直是有帮助的,但是当你需要大量快速制作的低成本物品时,它的缺点就很明显了。增材制造正在部件制造中找到自己的位置,作为对注塑成型和传统压制和烧结的补充。家庭版或办公版的 3D 打印机使用塑料来形成端部零件,但在工业领域,也可以使用粉末形式的金属来实现 3D 打印,类似于粉末金属压制中使用的粉末。