L|揭秘3D打印技术之激光粉末床融合技术 (3d大揭秘)

本文目录导航：

• 揭秘3D打印技术之激光粉末床融合技术（L-PBF技术）
• 8款——2024最好的3D打印金属资料

揭秘3D打印技术之激光粉末床融合技术（L-PBF技术）

激光粉末床融合技术（L-PBF）是一种用于制作金属部件的普遍的增材制作（AM）技术，设计灵敏、资源有效应用率高。

但是，L-PBF的构成原理与资料去除技术不同，须要对资料的显微组织和力学行为启动评价。

L-PBF资料因原料限度易于构成各种类型的孔隙，易于发生疲劳行为。

目前运行于人体植入物的316L不锈钢往往须要良好的疲劳性能，因为后续热解决不可扭转L-PBF资料的缺陷，所以加工条件的影响变得更为关键。

在金属增材制作市场上，激光粉末床熔合（PBF-LB）占据着清楚的，甚至近乎主导的位置。

其关键好处是：以正当的高分辨率消费多个整机，甚至是大型整机；工艺环节易于了解，成形稳固，结果可预测。

当然，这项技术也有它的缺陷和弊病。

相较之下，与PBF-LB相似的电子束粉末床熔合技术（PBF-EB）虽然在技术上受人尊崇，但在运行当中仿佛不被注重。

PBF-EB虽然在许多运行畛域都具备前景可观的价值后劲，但驳回率（装机量）远远落后。

PBF-EB是一种应用电子束辐照金属粉末并使其熔化的增材制作技术。

首先，在基板上铺设一薄层金属粉末，电子束辐照整个粉末层，对粉末层启动加热。

电子束的宽范围扫描辐照，可以将粉末加热到须要的温度。

该温度取决于所成形的资料，关于Ti6Al4V该温度高达800°C左右，其余资料甚至须要更高的温度。

粉末被预热后，电子束被电磁场偏转，将能量输入至粉末层，将粉末继续加热至熔点之上，选用性地熔合粉末层。

之后，降落成形平台，并在成形区域中铺设一层新的粉末。

延续地逐层加热和选用性熔合粉末层，最终沉积构成和3D模型分歧的形态。

成形完结后，被加热但未熔化的粉末包裹在齐全熔化的整机周围，构成一个烧结的“蛋糕”，须要在后解决步骤中去除并回收。

该后解决步骤相似机械喷砂，“蛋糕”被打散成粉末。

PBF-EB机器的基本结构包括电子束枪、疏导电子束扫描所需形态的电磁线圈、内有铺粉机构的真空室。

理论，电子束的最大功率为3-6kW。

电子从加热的灯丝或晶体收回，并经过高电压减速。

电磁线圈对电子束的聚焦和定位环节，相似于光学透镜对激光束的聚焦和定位。

在成形环节中，成形室和电子束枪一直处于真空形态。

预备所需的真空环境大概须要一个小时。

成形完结后，腔室内将充溢惰性氦气，以放慢冷却环节。

在氦气中冷却几个小时后，才可以关上成形室，使其安保地泄露在空气中而不会出现粉末氧化。

虽然PBF-LB和PBF-EB都具备选用性熔化金属粉末层的基本配置和方式，但两种技术之间存在系统化的差异。

最清楚的差异是：PBF-LB须要机械振镜管理激光束的矢量式扫描。

在PBF-EB中，电子束的偏转没有质量，也没有惯性，因此可以使电子束简直在一瞬间扫描整个成形区域，并且同时发生数十个熔池。

关于PBF-EB，存在许多被误导或许不准确的意识。

这些曲解关键是因为PBF-EB在商业上远远落后于PBF-LB的理想。

落后的要素关键在于：PBF-EB在其开展初期是一种更为复杂的技术。

结果，技术人员和操作人员发现这项技术难以把握，虽然电子束在发明激光之前就曾经有很多用途。

另一个要素或许是，金属增材制作技术的许多潜在用户选用了更容易上手的PBF-LB技术，这是基于开售统计数据的一个正当推测。

例如，人们经常失误地以为PBF-EB只能打印有限的几种资料，关键是钛合金。

实践上，没有任何要素限度PBF-EB用于与PBF-LB一样宽泛的合金资料。

假设有充沛的开发平台，PBF-EB雷同可以宽泛地经常使用各种合金资料。

又如，有人以为PBF-EB成形件的外表光亮度比PBF-LB整机要毛糙，并且不能打印细粉。

理想上，经过更精准的电子束管理，驳回更细的粉末和更薄的层厚，PBF-EB成形件的外表光亮度可以清楚提高。

此外，PBF-EB也可以经常使用更廉价的不规定粉末，这得益于改良的铺粉方法。

另一些曲解可动力于对PBF-EB冷却期间长、老本经济性不够的失误观点。

实践上，冷却只是整个成形环节的一步。

在大少数状况下，与PBF-LB相比，PBF-EB制作速度更高，足以补偿所需的冷却期间。

同时，PBF-EB的好处在于其经过有限的撑持结构启动堆垛，小型整机可以启动堆垛，无需增加PBF-LB中经常出现的密集的撑持结构。

烧结的“粉末蛋糕”施展了局部撑持作用。

此外，电子束比激光更深地穿透粉末资料，从而使粉末熔化更平均。

电子束还能够熔化高反光率资料，并且不会造成粉末颗粒的外表过热蒸发。

PBF-EB具备很高的消费率，可顺应较宽的层厚范围。

成形环节在最洁净和最安保的高真空环境中启动，可以隔热，有助于提高动力效率。

PBF-EB在未来的超快增材制作中具备更大的可裁减性，或许在大量量运行中与传统的制作技术竞争。

在PBF-EB技术中，整机在成形环节中坚持高温，消费没有剩余应力的整机，这消弭或缩小了对热解决的需求，大小节俭了热解决期间和老本，并有助于更大的设计自在度。

PBF-EB的出色的温度场管理使得脆性和易裂性合金可以成功地启动增材制作，从而将增材制作的运行范围裁减到了任何其余工艺（包括PBF-LB）都不可制作的资料。

8款——2024最好的3D打印金属资料

金属3D打印资料的选用关于成功高质量、专业级别的模型至关关键。

本文将为您引见几种干流的金属3D打印资料类型，包括模拟金属、全金属细丝以及金属填充的3D打印资料，并讨论它们的组成、老本以及基本印刷常识。

金属填充的3D打印资料是本文关注的重点，这类资料在惯例资料中增加了必定量的金属粉末或颗粒，使其能够在桌面FDM打印机上经常使用。

这些资料在打印后会出现出相似于铸造金属的坚挺感和外观。

在选用金属3D打印资料时，多少钱和性能是关键思考要素。

与规范资料相比，金属资料的老本至少是其两倍，这取决于填充物的数量和类型。

但请留意，多少钱的诈骗性较大，购置时要确保获取的质量合乎预期。

本文将引见几种最佳的金属丝资料，它们蕴含了确定的金属量，并从技术数据表报告中提供具体消息。

其中包括 ProtoPasta、Ooznest Metal、PrimaSelect Metal、Formfutura 和 ColorFabb 等品牌，每种资料的金属含量从10%到35%不等。

在经常使用金属3D打印资料时，须要思考到一些关键点，如更新喷嘴至不锈钢或镀镍黄铜，坚持资料枯燥，以及在阴凉处存储。

此外，金属填充资料在较高百分比时会更脆，须要小心解决。

打印设置或许更具应战性，须要调整温度、回退和第一层厚度。

在选用和经常使用金属3D打印资料时，确保了解其老本、性能以及实用的打印条件，以成功最佳的打印成果。

经过本文提供的消息，您可以更好地理解金属3D打印资料的个性和选用适合的资料来满足您的特定需求。