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成功進行金屬FFF 3D打印,這些條件必須具備!

2022-09-03 07:33:01 編輯:巨象三維3D打印 來源:3D打印公司
成功進行金屬FFF 3D打印,這些條件必須具備! )隨著金屬3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展,每個從事3D打印的人都在談論。那么,使用金屬絲進行3D打印的優(yōu)點是什么?它是如何工作的呢?請看下面:

使用標準的熔融長絲制造(FFF)進行金屬3D打印可提供新的可能性,并帶來諸多好處。首先,金屬絲可以在所有常見的FFF 3D打印機上打印-它是增材制造中最簡單且相對便宜的技術(shù)之一。此外,F(xiàn)FF具有獨特的設(shè)置,可實現(xiàn)空心結(jié)構(gòu)和輕巧的設(shè)計。金屬FFF將這些優(yōu)勢轉(zhuǎn)移到金屬領(lǐng)域。最重要的是,用戶可以受益于金屬材料帶來的傳統(tǒng)優(yōu)勢,例如耐腐蝕性和出色的強度。因此,可以肯定地說,金屬3D打印近年來取得了巨大的飛躍,并且現(xiàn)在比以往任何時候都更易于訪問和擴展。虛擬仿真工具的快速分析功能和最新一代的耗材將加快釋放金屬FFF 3D打印的全部潛力。

基于此,來自BASF的Forward AM的專家將講解這項令人興奮的技術(shù)以及使其發(fā)揮作用所需的條件!

 

什么是金屬絲?

首先,必須知道金屬絲材料結(jié)合了金屬粉末和粘結(jié)劑才能打印出所需的幾何形狀。打印完成后,采用催化脫脂和燒結(jié)工藝去除粘合劑并造出最終的全金屬零件。催化脫脂技術(shù)是巴斯夫開發(fā)和引進的,目前已成為行業(yè)標準。

成功進行金屬FFF 3D打印,這些條件必須具備!

金屬絲3D打印過程

 

在催化脫脂過程中,應去除粘合劑,以進行最終燒結(jié)。這會導致打印部件的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)完整性的損失。根據(jù)其單獨的幾何形狀和功能,脫脂過程的結(jié)果(“棕色部分”)可能非常脆弱,缺乏穩(wěn)定性,不適合該過程的零件在自重下會變形甚至破損。

可以采取什么措施來避免不穩(wěn)定?
3D打印組件的設(shè)計和打印方向在成功進行脫脂和燒結(jié)過程中起著至關(guān)重要的作用。如果重力使拉伸應力和壓縮應力超過某個極限,則組件將無法再保持其形狀。

成功進行金屬FFF 3D打印,這些條件必須具備!

Forward AM的技術(shù)專家介紹了各種不同的模擬,這些模擬能夠充分解釋金屬3D打印所面臨的情況(來源:Forward AM)

 

為了降低破損的風險,F(xiàn)orward AM的虛擬工程團隊建議在打印之前執(zhí)行脫脂穩(wěn)定性模擬。這樣可以估算內(nèi)部應力,以評估脫脂過程中零件的結(jié)構(gòu)完整性,并且可以直觀地表明哪些結(jié)構(gòu)特征處于危險之中。借助Forward AM的《脫脂穩(wěn)定性模擬指南》,可以快速輕松地確定哪些設(shè)計可能不是金屬絲打印的最佳選擇。

 

分析脫脂過程中的內(nèi)部應力

成功進行金屬FFF 3D打印,這些條件必須具備!

分析脫脂過程中的內(nèi)部應力。紅色和藍色區(qū)域顯示組件在排脂過程中將承受的臨界拉伸應力和壓縮應力(來源:Forward AM)。

 

除了檢查組件的特征是否存在潛在的臨界應力外,在脫脂過程中為其選擇最穩(wěn)定的方向也很重要。正確調(diào)整組件的方向可以顯著減少內(nèi)部應力,提高其生存能力并消除重新設(shè)計的需要。特別是對于利用當今金屬絲打印所帶來的日益增加的結(jié)構(gòu)復雜性的組件而言,對于新用戶而言,哪些功能可能至關(guān)重要。虛擬方向仿真可以確定最佳的排脂方向,從而為打印的組件提供最佳的結(jié)果。

脫脂完成后,進行燒結(jié)以生產(chǎn)完整的金屬組件。在燒結(jié)過程中,打印零件會發(fā)生各向異性收縮。此外,特定的幾何特征可能會導致最終打印零件翹曲。通過虛擬燒結(jié)仿真,可以準確預測收縮和翹曲的影響,從而最大程度地減少試錯環(huán)節(jié)的時間成本和金錢成本。優(yōu)化程序確定正確的預變形和預縮放的“綠色零件”幾何形狀,以產(chǎn)生預精加工的最終零件。

在相應的仿真模擬的支持下,金屬FFF可以輕松、經(jīng)濟且成功地生產(chǎn)金屬零件!

 
北京巨象三維主營業(yè)務包括:工業(yè)設(shè)計、逆向設(shè)計、三維建模、三維展示、VR展示、數(shù)字孿生、三維掃描、3D打印及定制服務等..
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