QTS 品測科技
  • 首頁
    • 關於我們
    • 客戶群
    • 服務據點
    • QTS News
    • 產業新聞
  • 3D列印
    • 3D耗材 >
      • QTS光固化樹脂
      • 3D線材
    • FDM 熔融成型 >
      • Zortrax >
        • zortrax M200 Plus
        • Zortrax M300 Plus
        • zortrax M300 Dual
        • zortrax endureal
        • Zortrax Inventure
        • zortrax 耗材 >
          • M系列 耗材
          • Inventure 耗材
        • M200 3D列印機快速上手
        • Zortrax 日常維護
        • M200 3D維護教學
        • M200 3D維護教學 - 2
      • Zmorph 3D列印機 >
        • 1.75mm3D列印噴頭
        • 3.00mm3D列印噴頭
        • 雙列印工具頭介紹
        • CNC 工具頭
        • 雷射工具頭介紹
        • 食物列印工作頭
        • ZMorph 部落格
      • QTS 3D Printer >
        • QTS X Series
        • QTS C 30、C52/D30、D52 3D Printer
        • QTS E60 3D Printer
        • QTS Titan 2 (3) huge 3D Printer
        • QTS F300 Delta 3D printer
    • LCD 光固化 >
      • SLASH 3D列印機
      • SLASH 2
      • Zortrax Inkspire >
        • zortrax光固化樹脂
        • 3D列印在齒科應用
    • DLP 光固化 >
      • RealMaker Halo 3D列印機
    • SLA 光固化 >
      • PrintNYX SLA 工業級
    • SLS 雷射燒結 >
      • SINTERIT >
        • Lisa SLS 3D列印機
        • Lisa Pro SLS 3D列印機
        • 粉末
    • SLM 金屬列印 >
      • EP-M100T金屬3D列印
      • EP-M250金屬3D列印
    • 食物列印機 >
      • mycusini食物列印機
      • Procusini 4.0
    • 後固化機 >
      • CUREbox 後固化機
    • 空氣濾清器
    • Apoller 列印後處理機
    • FormBox 真空成型機
  • 3D掃描
    • EinScan H 雙光源彩色手持3D掃描器
    • EinScan HX雙藍光手持掃描器
    • EinScan-SE&SP >
      • EinScan Discovery Pack
    • EinScan Pro HD 手持式3D掃描器
    • Einscan-Pro 2X
    • Einscan-Pro 2X Plus
    • OptimScan-3M 高精度藍光
    • OptimScan-5M工業級
    • FreeScanX5手持雷射
    • Freescan Trak and FreeTrak Probe
    • AutoScan Inspec 全自動桌面3D檢測掃描器
    • DS-EX Pro 齒科
    • Geomagic逆向軟體 >
      • Control X
      • DesignX
      • Geomagic Essentials
  • 機器人
    • ufactory機械手臂 >
      • uArm Swift Pro 機械手臂
      • xArm 協作型機械手臂
    • Mirobot六軸機械手臂
    • Elfin 機械手臂
    • Dobot 機械手臂 >
      • Dobot 2.0機械手臂 >
        • Dobot 產品介紹
        • Dobot 快速開始
      • Dobot M1 機械手臂
    • Kondo Robot >
      • 機器人 >
        • KXR 系列
        • KHR 系列
      • 伺服馬達 >
        • B3M系列
      • 相關組件
      • 電池 | 充電器
      • 機板 | 感測器 | 通訊
      • 工具
    • RAPIRO機器人
    • 擦窗機器人
    • Arduino學習套件 >
      • Arduino入門套件
      • Arduino中級套件
      • Ardublock 入門套裝(圖型化編程
  • 其他產品
    • EMC線上濃度儀
    • SPI 工業用內視鏡
    • YouV 手作膠
    • S-Call 餐廳服務鈴
    • DeltaFace 齒科軟體
  • 服務
    • 3D 列印代工
    • 3D 掃描代工
    • 3D列印機維修
    • 型錄下載 Download
  • 商店
  • 討論區
    • 3D列印討論區 >
      • Zortrax 討論區
      • Zmorph 3D 列印機
      • SLA 工業級 3D列印
      • SLS 3D列印討論
      • QTS 3D列印機
      • 3D列印新聞
    • 3D掃描討論區 >
      • 逆向工程解決方案
    • 機器人 >
      • Kondo機器人討論區
      • uArm | xARM 討論區

下篇 l 一文看懂面向規模製造的粘結劑噴射高速金屬3D列印技術態勢與挑戰

11/12/2019

0 評論

 
2019-07-28     文章出處:3D科學谷
​
金屬在3D列印領域,以Binder Jetting-粘結劑噴射金屬3D列印技術為代表的間接金屬3D列印以高速,低成本獲得了業界的高度關注。3D科學谷通過上下兩篇文章為谷友分享粘結劑噴射這項技術的發展態勢與挑戰。
圖片
燒結中的金屬零件。來源:Desktop Metal
趨勢中的挑戰
Binder Jetting粘結劑噴射金屬3D列印技術的後處理有三個目標:
  • 從粉末床中提取「生坯」零部件並對其進行脫粉,而不損壞零件本身。
  • 燒結零部件將其縮小到可接受的密度和幾何精度。
  • 精加工零件到要求的精度。
圖片
顯微鏡下的3D列印金屬零件。來源:惠普


剛列印完成的零件在體積上為25-50%粘結劑和空氣(參見上面的微觀橫截面)。剛列印完成的零件就像脆性海綿狀材料。在粘結劑被有效去除並且「生坯」零件被燒結成更高的密度的時候,這其中包含了諸多後處理的挑戰。
首先需要將完整的3D列印零件從機器中取出並置於烘箱中以蒸發粘結劑的水並交聯聚合物組分以增加強度(一些印表機在列印過程中執行該步驟)。這通常需要至少幾個小時,大致與3D列印時間成正比例。
當使用需要額外處理的支撐/定位器材料的時候,常規的支撐/定位器策略和技術會導致零部件加工的失敗,例如支撐/定位器結構發生變形或收縮的時候會影響到零部件的結構,這時候就需要十分匹配的策略使得支撐/定位器結構不僅僅能起到加工過程中的支撐作用,還在隨後的後處理中不影響零件的精度。
根據3D科學谷的市場研究,Desktop Metal與2018年申請了可分離支撐/定位器技術專利,專利中提到了一種在零部件和支撐/定位器結構之間製造介面層,以便在燒結期間抑制支撐結構和相鄰的零部件表面之間的結合。
支撐/定位器由陶瓷材料單獨製造,定位器的生產成本更高,更耗時,但它們可重複使用,因此可以節省大批量生產的時間和材料成本。必須仔細設計支撐/定位器,以在燒結過程中支撐零件,以補償零件收縮和熱應力轉移。
由於燒結過程中發生的零件收縮,需要通過補償以解決失真。正在開發的軟體工具可以更好地模擬和預測補償方案,然後相應地調整零件幾何形狀。然而這不是一個簡單的解決方案,有時候只對特定的幾何形狀有意義。
根據3D科學谷的市場觀察,拿Desktop Metal舉例,實時仿真方面Desktop Metal與多物理場模擬軟體開發商ANSYS合作緊密。ANSYS的Discovery Live平台允許對CAD模型進行更改,以顯示流體或空氣流量如何實時受到影響,並且任何人都可以使用,而不僅僅是專家。Discovery Live可以讓工程師立即檢查其設計變更的影響,這個平台支持流體、結構和熱模擬應用。這使得設計師可以通過交互的方式探索簡單和複雜變化的影響,疊代變得更加快速便捷。
燒結過程中,零部件在支架上通過支撐/定位器來固定,並放置在具有惰性氣氛的爐子中。首先進行脫粘循環,燒掉粘結劑的聚合物組分,溫度通常在200-600℃範圍內。必須從部件中完全除去所有粘結劑,否則粘結劑中的殘餘碳將對燒結過程產生負面影響並損害最終零部件性能。
去粘結是一個緩慢的過程,因為粘結劑必須通過微小的多孔材料結構蒸發。如果施加太多的熱量和能量,則金屬顆粒基質受到干擾,導致最終部件質量受到不利影響。粘結劑以約1厘米/小時的速度從外表面移除,因此較厚的部分可能需要數天才能解除粘結。


然後是第二次燒結循環,熔化溫度約為金屬熔化溫度的80%(不鏽鋼為1200-1400℃)。燒結緩慢收縮並使零件緻密度達到93-99%的密度。與去粘結一樣,燒結過程可能非常耗時,特別是對於較大,較厚的零件。
Binder Jetting粘結劑噴射金屬3D列印技術與幾乎所有其他金屬3D列印工藝相比都是獨一無二的,因為在3D列印過程中不會產生大量的熱量。這使得高速列印成為可能,並避免了金屬3D列印過程中的殘餘應力問題。
Binder Jetting粘結劑噴射金屬3D列印技術將熱過程轉移到燒結步驟,這使得更容易管理熱應力,因為燒結溫度低於其他類型的金屬3D列印工藝中所需的完全熔化溫度,並且熱量可以更均勻地施加。然而,這並不能完全消除溫度梯度和產生殘餘應力的挑戰。
在爐子中,零部件的較薄部分將比較厚的部分加熱和燒結得更快,這些部分將應力引入厚度變化的零部件中。此外,零部件燒結後的冷卻進一步放大了這種效果。這些熱梯度和應力會使部件翹曲和損壞,並可能產生影響材料特性的非均勻晶粒結構。
管理和補償燒結階段發生的大量收縮是Binder Jetting粘結劑噴射金屬3D列印技術面臨的最大挑戰之一。零件在爐內收縮30-40%,線性收縮15-20%。如果零件很小並且壁厚均勻,那麼收縮是可以預測的。然而,不同厚度的大型零部件的燒結過程會對幾何形狀產生非常複雜的問題。根據3D科學谷的市場研究,燒結收縮目前嚴重限制了Binder Jetting粘結劑噴射金屬3D列印技術適用的幾何形狀和應用類型。
此外,間接金屬3D列印,除了Binder Jetting粘結劑噴射金屬3D列印技術,還有一種通過 普通的桌面級金屬3D印表機來列印金屬絲材(含塑料成分)的製造工藝。關於這種工藝的發展趨勢,3D科學谷將保持關注。

0 評論



發表回覆。

    時間

    一月 2020
    十二月 2019
    十一月 2019
    十月 2019
    十二月 2015
    九月 2015
    八月 2015
    七月 2015
    六月 2015
    五月 2015
    二月 2015
    一月 2015
    四月 2014
    一月 2014

    Categories 類別

    全部
    3d

    RSS 訂閱

圖片
圖片
商店
關於
-----------------------
關於QTS
聯絡我們 
品測新聞 
客戶群 
​資料下載 
加入好友
圖片
 產品項目
-----------------------
Zortrax 3D列印機 -M200+   M300+ 
-Inventure  - Inkspire光固化   -M300 Dual

QTS 3D列印樹酯-QTS UV Resin 405um  
QTS 3D列印線材-QTS Filament
Sinterit Lisa SLS 3D列印機
​ZMorph 多功能3D列印機
​Formbox 真空成型機
​
mycusini 食物列印機
工業級SLA 3D列印機 - PrintNYX SLA
日本SPI ENGINEERING 工業用內視鏡
美國 EMC 線上折光型濃度儀
​日本 KONDO Robot -近藤機器人
RAPIRO 可編程機器人
​uArm | xArm 桌上型/協作型機械手臂
Wlkata Mirobot 六軸桌上型機械手臂
HansRobot Elfin 協作型機械手臂
​Einscan-SE/SP桌上型3D掃描器
​Einscan-Pro 2X Plus 多功能手持式3D掃描儀
FreeScan X5 工業級手持雷射3D掃描儀

OptimScan 5M 工業級藍光3D掃描儀

服務項目
-----------------------
3D 列印機販售
3D 列印代工
3D 列印機 維修諮詢
3D 列印機 教學服務
3D 掃描器 銷售
3D 圖形設計規劃
3D 列印 海外銷售代理
3D 列印製作服務
3D 掃描服務

機器人教學
機器人銷售
逆向工程

​『大陸辦事處 』
昆山优力技鑫精密机械有限公司
 聯絡人:Simon
 聯絡電話:18913251369 
 Email:sales@aforcecn.com
 Website: ​http://aforce3d.com/
 地址:江苏省昆山市经济开发区昆嘉路498号      
聯絡資訊
-------------------------
QTS Corporation
品測科技股份有限公司 ( 24365232 )
ADD :30264 台灣新竹縣竹北市
​嘉興路338巷8號1樓
ADD: 1F, No.8, Ln.338 , Jiaxing Rd.,Zhubei City, Hsinchu County 30264, Taiwan
TEL : +886-3-6582308
FAX:+886-2-81926187
E-mail : info@qts.tw
​
「 高雄辦事處 」
806高雄市前鎮區中山三路132號
聯絡人 : David  0987-170822
图片

 全系列產品 全球經銷商 招募中!!

 網站所有資訊內容 為 品測科技股份有限公司  版權所有  
Powered    By   QTS Corporation   
  • 首頁
    • 關於我們
    • 客戶群
    • 服務據點
    • QTS News
    • 產業新聞
  • 3D列印
    • 3D耗材 >
      • QTS光固化樹脂
      • 3D線材
    • FDM 熔融成型 >
      • Zortrax >
        • zortrax M200 Plus
        • Zortrax M300 Plus
        • zortrax M300 Dual
        • zortrax endureal
        • Zortrax Inventure
        • zortrax 耗材 >
          • M系列 耗材
          • Inventure 耗材
        • M200 3D列印機快速上手
        • Zortrax 日常維護
        • M200 3D維護教學
        • M200 3D維護教學 - 2
      • Zmorph 3D列印機 >
        • 1.75mm3D列印噴頭
        • 3.00mm3D列印噴頭
        • 雙列印工具頭介紹
        • CNC 工具頭
        • 雷射工具頭介紹
        • 食物列印工作頭
        • ZMorph 部落格
      • QTS 3D Printer >
        • QTS X Series
        • QTS C 30、C52/D30、D52 3D Printer
        • QTS E60 3D Printer
        • QTS Titan 2 (3) huge 3D Printer
        • QTS F300 Delta 3D printer
    • LCD 光固化 >
      • SLASH 3D列印機
      • SLASH 2
      • Zortrax Inkspire >
        • zortrax光固化樹脂
        • 3D列印在齒科應用
    • DLP 光固化 >
      • RealMaker Halo 3D列印機
    • SLA 光固化 >
      • PrintNYX SLA 工業級
    • SLS 雷射燒結 >
      • SINTERIT >
        • Lisa SLS 3D列印機
        • Lisa Pro SLS 3D列印機
        • 粉末
    • SLM 金屬列印 >
      • EP-M100T金屬3D列印
      • EP-M250金屬3D列印
    • 食物列印機 >
      • mycusini食物列印機
      • Procusini 4.0
    • 後固化機 >
      • CUREbox 後固化機
    • 空氣濾清器
    • Apoller 列印後處理機
    • FormBox 真空成型機
  • 3D掃描
    • EinScan H 雙光源彩色手持3D掃描器
    • EinScan HX雙藍光手持掃描器
    • EinScan-SE&SP >
      • EinScan Discovery Pack
    • EinScan Pro HD 手持式3D掃描器
    • Einscan-Pro 2X
    • Einscan-Pro 2X Plus
    • OptimScan-3M 高精度藍光
    • OptimScan-5M工業級
    • FreeScanX5手持雷射
    • Freescan Trak and FreeTrak Probe
    • AutoScan Inspec 全自動桌面3D檢測掃描器
    • DS-EX Pro 齒科
    • Geomagic逆向軟體 >
      • Control X
      • DesignX
      • Geomagic Essentials
  • 機器人
    • ufactory機械手臂 >
      • uArm Swift Pro 機械手臂
      • xArm 協作型機械手臂
    • Mirobot六軸機械手臂
    • Elfin 機械手臂
    • Dobot 機械手臂 >
      • Dobot 2.0機械手臂 >
        • Dobot 產品介紹
        • Dobot 快速開始
      • Dobot M1 機械手臂
    • Kondo Robot >
      • 機器人 >
        • KXR 系列
        • KHR 系列
      • 伺服馬達 >
        • B3M系列
      • 相關組件
      • 電池 | 充電器
      • 機板 | 感測器 | 通訊
      • 工具
    • RAPIRO機器人
    • 擦窗機器人
    • Arduino學習套件 >
      • Arduino入門套件
      • Arduino中級套件
      • Ardublock 入門套裝(圖型化編程
  • 其他產品
    • EMC線上濃度儀
    • SPI 工業用內視鏡
    • YouV 手作膠
    • S-Call 餐廳服務鈴
    • DeltaFace 齒科軟體
  • 服務
    • 3D 列印代工
    • 3D 掃描代工
    • 3D列印機維修
    • 型錄下載 Download
  • 商店
  • 討論區
    • 3D列印討論區 >
      • Zortrax 討論區
      • Zmorph 3D 列印機
      • SLA 工業級 3D列印
      • SLS 3D列印討論
      • QTS 3D列印機
      • 3D列印新聞
    • 3D掃描討論區 >
      • 逆向工程解決方案
    • 機器人 >
      • Kondo機器人討論區
      • uArm | xARM 討論區