金属3D打印/增材制造的现状及国际标准

点击量:471 发布时间:2017-03-13 作者:状迈(上海)增材制造技术有限公司
在GE关于3D打印/增材制造的描述中,我们看到GE认为这一技术是具有颠覆力的,由于可以实现极为精致和复杂的细节,而产品的制造成本几乎并不因为复杂性增加而增加,这一特点为产品重塑带来极大的想像空间。
 
 
     那么,时至今日,3D打印尤其是金属合金的增材制造发展状况如何?本期,与网友一起来领略金属合金3D打印/增材制造的现状与现行使用的国际标准以及正在开发的国际标准。
     大多数增材制造零件的成功取决于许多因素,包括选择合适的金属合金粉末可能是任何一位设计工程师面临的第一个关键决策。不幸的是,可用于增材制造的金属粉末的选择还没有像传统制造的选择一样宽泛。因此,至关重要的是,工程师需要了解目前的限制,并且理解可选择的合金的物理性能。
      举例来说,在过去的5年里,服务提供商已经无数次申明“我们肯定能打印铝合金”。这样的话可能有人相信,但如果你认为是任何铝合金,那你往往是错的,因为现实更为残酷。
     即使是可用的合金粉末,其中许多声称坚持国际公认的标准。其实很多是专用的版本,这些合金粉末,许多是根据金属系统供应商所确认的规格来提供的。
    
    最后,也许更重要的是,对于设计工程师来说,这些合金性能的描述文档仍然很缺乏。详情请参考3D科学谷发布的《看美国3D打印标准化路线图所揭示的26个当前设计短板》。大多数早期采用该技术的人不得不做模糊的静态拉伸测试。也经历了没有热处理,或其他消除应力的工序。
 
   即使已经公布的最常用合金的疲劳数据,这些数据大多是通过旋转弯曲疲劳试验得来的,该方法有利于实现快速定性结果。此外,通过增材制造得到的零件是最有可能具有各向异性的,至少在平行方向上和垂直于构建平面的方向上。这并不一定意味着是坏事,或者是零件不能使用,但这些属性需要得到充分的理解。这与理解热轧或冷轧对变形合金的影响,或砂型铸造或高压压铸不同晶粒尺寸的影响是一样的。出于这些原因,选择适当的后期热处理周期也是至关重要的决策,这有利于实现零件所需的最终性能。
     毋庸置疑,增材制造已被许多行业所接受,几乎没有人再用“快速成型”这样的带局限性的眼光来看待增材制造技术。大量的研究在确定每一种合金能达到的物理性能,无论是学术界、行业用户,还是系统或粉末供应商,我们开始看到零件正在走向生产之路。通过完全合格的应用程序来增材制造零件成为全球努力的方向。其中最受关注的是GE为LEAP航空发动机引擎生产的喷油嘴。从原型到生产,工业界看到增材制造在生产领域的巨大潜力。
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