Principes et applications de l’impression 3D métallique
Impression 3D métallique, également connue sous le nom de fabrication additive métallique, est un processus d’empilement de matériaux métalliques couche par couche pour créer de véritables objets grâce à la technologie numérique. Son principe de base est piloté par une conception assistée par ordinateur (GOUJAT) modèle, et la poudre métallique est fondue et solidifiée couche par couche grâce à un faisceau laser à haute énergie, faisceau d’électrons ou source de chaleur pour finalement former le produit désiré.
Classification de la technologie d’impression 3D métallique
1. Fusion sélective par laser (Au-dessus du niveau de la mer): La poudre métallique est fondue sélectivement par un faisceau laser pour former le contour de la pièce, puis empilé couche par couche pour finalement obtenir une pièce métallique complète.
2. Jaquetage de poudre métallique (Jet de poudre métallique): De la poudre métallique est pulvérisée sur l’établi, et la poudre est fondue dans la forme désirée par chaleur ou par laser, puis empilée couche par couche pour former une pièce.
3. Fusion par faisceau d’électrons (Fusion du faisceau d’électrons, EBM): La poudre métallique est fondue à l’aide d’un faisceau d’électrons à haute énergie, qui convient à la production de pièces métalliques haute performance.
La technologie d’impression 3D métallique possède un large éventail d’applications, Incluant principalement les aspects suivants:
1. Aérospatial: Utilisé pour fabriquer des pièces haute performance telles que des composants moteurs et des pièces structurelles aérospatiales.
2. Automobile manufacturing: Utilisé pour la production de pièces automobiles, comme les pièces de moteur, Structures de châssis, etc.
3. Dispositifs médicaux: Fabrique des dispositifs médicaux personnalisés, comme les implants dentaires, Pièces de réparation orthopédiques, etc.
4. Fabrication de bijoux: Produire des bijoux personnalisés et personnalisés.
5. Secteur industriel: utilisé pour fabriquer des pièces complexes telles que des moules, Pales de turbine, et systèmes de tuyauterie.
Avantages de l’impression 3D métallique
1. Sauvegarder les matériaux: Par la fabrication additive, seules les parties requises sont imprimées, ce qui améliore considérablement le taux d’utilisation du matériau. Le taux d’utilisation des matériaux en fabrication additive peut dépasser 90% (Le traitement traditionnel peut être inférieur à 50%)
2. Haute personnalisation: Elle peut produire des produits personnalisés répondant à des besoins personnalisés, adapté aux petites quantités et aux besoins personnalisés (comme les implants médicaux, Pièces personnalisées en aérospatiale)
3. Haute efficacité de production: simplifier le processus de fabrication et réduire le temps de traitement.
4. Moulage géométrique complexe: Elle peut fabriquer des canaux d’écoulement internes et des structures topologiques légères qui ne peuvent être réalisées par des procédés traditionnels.
Matériaux métalliques courants
Alliage de titane (Ti-6Al-4V): utilisé pour la biocompatibilité et les exigences de haute résistance et de légèreté.
Inox (316L, 17-4PH): Résistante à la corrosion, adapté aux pièces industrielles.
Alliage d’aluminium (AlSi10Mg): Pièces structurelles légères.
Alliage haute température à base de nickel (Inconel 718, 625): Résistance aux hautes températures, Utilisation dans les moteurs d’avion.
Alliage cobalt-chrome: Résistante à l’usure, Adapté aux implants dentaires et articulaires.
Cependant, L’impression 3D métallique rencontre également certains défis, comme le coût élevé, Exigences techniques strictes, et exigences de post-traitement. De plus,, les pièces métalliques imprimées en 3D nécessitent encore une vérification à long terme en termes de propriétés mécaniques et de durabilité.
Tendances de développement futures
1. Progrès technologique: Avec l’avancement continu de la technologie, la précision et la rapidité de l’impression 3D métallique seront encore améliorées.
2. Expansion des matériaux: Plus de matériaux métalliques seront développés et appliqués à l’impression 3D pour répondre aux besoins de différents domaines.
3. Expansion des domaines d’application: L’impression 3D métallique pénètrera dans plus de domaines, comme la construction, construction navale, etc.
4. Production personnalisée: À mesure que la demande des consommateurs pour des produits personnalisés augmente, L’impression 3D métallique jouera un rôle plus important dans la production personnalisée.
La technologie d’impression 3D métallique a apporté des changements révolutionnaires à l’industrie manufacturière, avec une large gamme d’applications et un potentiel énorme. Avec l’avancement continu de la technologie et la réduction des coûts, L’impression 3D métallique jouera un rôle plus important à l’avenir et favorisera le développement durable de l’industrie manufacturière.
