Hoe zit het met de prestaties van metalen onderdelen die zijn geprint door FDM 3D-printen?

3D-printen lijkt uit het zicht te zijn verdwenen. Vanwege de beperkingen van 3D-printmaterialen en het onvermogen om hetzelfde product in massa te produceren, wordt 3D-printen meer geschikt geacht voor het op maat bewerken van onderdelen.

Door de continue actualisering van de 3D-printtechnologie heeft 3D-printen echter meer mogelijkheden op het gebied van onderdelenfabricage op industrieel gebied – zoals “FDM 3D-printen “. De continue verbetering van deze technologie heeft ertoe geleid dat mensen nu de productie van metalen producten in batches kunnen voltooien via FDM.

Wat is FDM 3D-printen?

FDM metaalvormtechnologie is ontwikkeld op basis van metaalspuitgiettechnologie (MIM). MIM is een gloednieuwe componentverwerkingstechnologie die is ontstaan ​​door de introductie van kunststofspuitgiettechnologie op het gebied van poedermetallurgie.

De basisprocesstappen van metaalspuitgieten zijn:selecteer eerst het metaalpoeder en bindmiddel dat vereist is voor composiet MIM, gebruik vervolgens een geschikte methode om het poeder en bindmiddel te mengen tot een uniforme voeding bij een specifieke temperatuur en granuleer vervolgens na het spuitgieten. Na het verkrijgen van de gevormde plano, wordt een ontvettingsbehandeling uitgevoerd en tenslotte wordt de plano onderworpen aan een ontvettingsbehandeling en tenslotte wordt de plano gesinterd en verdicht om het uiteindelijke gevormde product te verkrijgen.

Fused deposition modellering van metaal 3D-printen is een 3D-printtechnologie die het MIM-proces combineert en vergelijkbaar is met FDM. In tegenstelling tot FDM-kunststofvorming, is het materiaal dat wordt gebruikt bij FDM-metaalvorming draad. In tegenstelling tot de gewone SLM, gebruikt deze metalen 3D-printmethode geen lasers in het vormingsproces en ook geen poeders.

Hoe verandert FDM 3D-printen metaalpoeders in producten?

FDM 3D-printen werkt op een vergelijkbare manier als MIM, zoals hierboven vermeld.

1. Geborsteld

Het metaalpoeder (zoals roestvrij staal) wordt grondig gemengd met het bindmateriaal en de draad wordt verkregen door te trekken.

2. Afdrukken en vormen

Gebruik FDM-apparatuur voor hoge temperaturen (boven 300 ℃) om de draad te smelten, uit te spuiten en laag voor laag te vormen om een ​​voorlopig metalen onderdeel te verkrijgen. Het mondstuk moet een hoge sterkte en hoge slijtvastheid hebben, omdat het metaalmengsel het mondstuk gemakkelijk kan slijten; als een messing mondstuk wordt gebruikt, is een nieuw mondstuk vereist om een ​​rol te printen.

3. Ontvetten

Verwarm het metalen onderdeel, ontvet het en verdamp het meeste hechtmateriaal (het onderdeel zal op dit punt krimpen).

4. Sinteren

Bij sinteren bij hoge temperaturen wordt al het hechtmateriaal verwijderd en krimpt het onderdeel verder. De grootte van de gesinterde metalen onderdelen krimpt met 15% ~ 17% in vergelijking met de metalen onderdelen die zojuist zijn afgedrukt (het bindmiddelmateriaal verdampt, de opening tussen de poeders wordt kleiner en de onderdelen worden dichter) en de kwaliteit wordt met 20% verminderd .

Wat zijn de nieuwe voordelen van FDM 3D-printen op productiegebied in 2022?

Vergeleken met FDM-apparatuur van consumentenkwaliteit en professionele kwaliteit, voegt FDM-apparatuur van industriële kwaliteit nu een kamer met constante temperatuur en een mondstuk voor hoge temperaturen toe, en de temperatuur van de drukkamer kan zelfs 300°C bereiken.

FDM 3D-printers kunnen worden gebruikt om hoogwaardige materialen zoals PEEK, PEKK, ULTEM, PEI, enz. Af te drukken en te voldoen aan de toepassingsvereisten voor hittebestendige, corrosiewerende en slagvaste materialen als industriële kwaliteiten zoals groot formaat en hoog rendement.

Door gebruik te maken van FDM-technologie in combinatie met het MIM-proces, dat vergelijkbaar is met de oplossing van Desktop Metal, worden metalen injectiematerialen rechtstreeks geprint, vervolgens gereinigd, gesinterd en uiteindelijk metalen onderdelen geproduceerd.

Of het nu gaat om gieten of metaalspuitgieten, het combineert traditionele technologie, materialen en FDM-technologie, zodat FDM-technologie kan worden gebruikt voor de productie en verwerking van metalen onderdelen, en de voordelen zijn flexibelere hardware en lagere kosten.

Daarom is 3D-printen niet onmogelijk om industriële productietaken met hoge intensiteit uit te voeren zoals de afgelopen twee jaar, maar kan de productie van onderdelen of producten volledig worden gerealiseerd.