1.Aliatges d'impressió tridimensional: tipus
El tipus de material determina si els materials metàl·lics d'impressió 3D cauen en aliatges a base de ferro, aliatges a base de titani i titani, aliatges a base de níquel, aliatges de crom cobalt, aliatges d'alumini, aliatges de coure, etc.
aliatge a base de ferro
Investigats prèviament i més a fons en materials metàl·lics d'impressió 3D, els aliatges a base de ferro són una classe d'aliatge. L'acer per a eines, l'acer inoxidable 316L, l'acer d'alta velocitat M2, l'acer per motlle H13 i l'acer envellit martensític 15-5PH defineixen principalment aquest tipus d'aliatge. Particularment aptes per a la producció de motlles, els aliatges a base de ferro tenen un baix cost, una gran duresa, una duresa excepcional i una excel·lent mecanització. Un ús important dels aliatges a base de ferro, per exemple, és la impressió en 3D de motlles de via fluvial conforme, que pot millorar la uniformitat del camp de temperatura, de manera que minimitzin els errors del producte i allarga la vida del motlle disposant exactament els canals de refrigeració.
Aliatges de titani i titani
A causa de la seva gran resistència específica, excel·lent resistència a la calor, resistència a la corrosió i bona biocompatibilitat, el titani i els aliatges de titani s'han convertit en materials perfectes en sectors com ara dispositius mèdics, equips químics, aeroespacial i equipament esportiu. Però l'aliatge de titani és un material comú resistent a la màquina amb una gran tensió i temperatura durant el processament, i un desgast sever de les eines que limita el seu ampli ús. Com que es pot fer en un entorn atmosfèric protector, evitant per tant les interaccions entre el titani i elements com l'oxigen i el nitrogen, la tecnologia d'impressió 3D és molt adequada per a la fabricació d'aliatges de titani. L'escalfament i el refredament ràpid simultània de regions minúscules també redueixen la volatilització dels components d'aliatge. A més, la impressió 3D pot produir formes complicades sense tallar, per tant optimitza l'ús del material i redueix les despeses de fabricació. Actualment, el Ti pur, el Ti6A14V (TC4) i el Ti6A17Nb, molt utilitzats en peces aeroespacials i implants artificials, com ara ossos, dents, etc., es troben entre els aliatges de titani i titani impresos en 3D disponibles.
aliatge a base de níquel
Entre els superaliatges de més ràpid desenvolupament i més utilitzats es troben els aliatges de base de níquel. Ampliament aplicats en aeronaus, petroquímics, construcció naval, energia i altres sectors, tenen una gran resistència i una resistència a la corrosió definida a 650-1000 graus. Per a les pales i els discos de les turbines dels motors d'avions, per exemple, els superaliatges basats en níquel s'utilitzen. Els aliatges a base de níquel impresos en tres dimensions solen tenir graus d'Inconel 625, Inconel 718 i Inconel 939.
Aliatges de crom cobalt
Tot i que també s'utilitzen com a aliatges d'alta temperatura, els aliatges a base de cobalt tenen un desenvolupament restringit a causa de la limitació de recursos. Actualment aplicats àmpliament com a materials mèdics per a la fabricació d'implants dentals i ortopèdics, els aliatges a base de cobalt tenen una biocompatibilitat més gran que els aliatges de titani. Els graus d'aliatge a base de cobalt impresos en 3D que s'utilitzen habitualment consisteixen en Co 212, Co 452, Co 502 i CoCr28Mo6.
aliatge d'alumini
Baixa densitat, bona resistència a la corrosió, forta resistència a la fatiga, alta resistència específica i rigidesa, tot això defineix l'aliatge d'alumini com un material lleuger. Graus utilitzats habitualment en aliatge d'alumini fos, el material utilitzat en la impressió 3D inclou AlSi10Mg, AlSi7Mg, AlSi9Cu3, etc. Depenent majoritàriament de tecnologies comunes com la fusió làser selectiva (SLM), la fusió de feix d'electrons (EBM) i la deposició directa d'energia (DED) , tècnica d'impressió en 3D d'aliatge d'alumini Aquestes tecnologies escalfen amb precisió la pols d'aliatge d'alumini mitjançant làsers d'alta energia o feixos d'electrons, de manera que es fonen i s'apilen capa per capa per produir finalment la forma prevista de la peça. Les aplicacions de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge d'alumini són bastant àmplies en indústries aeroespacial, automotriu, mèdica i altres.
combinació de coure
Fet per utilitzar-se en insercions de motlles o cambres de combustió de motors de coets, l'aliatge de coure té una bona conductivitat tèrmica. Per a una cambra de combustió feta de parets interiors d'aliatge de coure GRCop-84 i parets exteriors d'aliatge de níquel, la NASA, per exemple, va utilitzar la tecnologia d'impressió 3D. La tecnologia SLM es va utilitzar en la producció de les parets interiors; La deposició de fusibles de feix d'electrons va acabar amb les parets exteriors. La cambra de combustió encara mostra una bona forma després de les proves d'encesa a plena potència, demostrant que la tecnologia d'impressió 3D té el mateix impacte que la tecnologia convencional i estalvia molt temps i despeses de procés.
Aliatges d'impressió 2.3D: aplicacions
Aeronàutica
A la indústria aeroespacial, la tecnologia d'aliatge d'impressió 3D ofereix noves oportunitats per al disseny lleuger d'avions. Les pales del motor i els bastidors del fuselatge es poden produir regulant amb precisió la microestructura i el camí d'impressió de l'aliatge, per tant, permeten components d'avió lleugers i robusts. Juntament amb la millora de l'economia de combustible, això escurça el cicle de recerca i desenvolupament i redueix els costos de fabricació, per tant alleugerint el pes total de l'avió.
Producció d'automòbils
A més, mostra una promesa significativa en el sector de la fabricació d'automòbils és la tecnologia d'aliatge d'impressió 3D. A partir d'ell es poden produir peces importants dels cotxes com sistemes de suspensió, transmissions, etc. La impressió integrada d'estructures complicades es pot aconseguir amb la tecnologia d'impressió 3D, reduint per tant el nombre de components i millorant el rendiment i la integració del vehicle. Simultàniament, la tecnologia d'aliatge d'impressió 3D es pot adaptar per adaptar-se als requisits dels consumidors, satisfent per tant la demanda de vehicles variats i d'alt rendiment del mercat.
eines i equips per a la medicina
En el món dels equips mèdics, la tecnologia d'aliatge d'impressió 3D ha transformat dràsticament la innovació mèdica. A partir d'ell es poden produir equips mèdics de precisió i implants com articulacions artificials, aparells d'ortodòncia, etc. Mitjançant la tecnologia d'impressió 3D, es pot aconseguir la producció i la personalització exactes d'aquests equips, millorant per tant la comoditat del pacient i la taxa d'èxit quirúrgic.
Diverses disciplines
A part dels dominis esmentats anteriorment, la tecnologia d'aliatge d'impressió 3D ha mostrat grans possibilitats en diversos sectors com la construcció, l'art i l'electrònica. La tecnologia d'aliatge d'impressió 3D, per exemple, pot crear escultures intricades i boniques en la producció artística; en el sector de la construcció, es pot utilitzar per crear components de construcció molt precisos.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/conformal-cooling-for-3d-printing-mold.html