Topik pencetakan laser aditif 3D dari logam sering menjadi berita, jadi Anda mungkin bertanya-tanya:Kapan Metal Cutting Corporation akan berbicara tentang pencetakan laser? Lagi pula, kami sering membicarakan berbagai metode lain untuk membuat bagian logam.
Di Metal Cutting kami membuat part yang sangat kecil, untuk contoh kami disini sering kali dengan dimensi 1 mm (0,039″) kali 2 mm (0,079″), dan kami membuat BANYAK. Bagian-bagian ini biasanya tidak memiliki banyak fitur kompleks atau rongga dalam. Mereka mungkin berbentuk tabung atau padat.
Jadi, pertanyaan kami untuk pakar pencetakan laser 3D adalah, bisa Anda menggunakan pencetakan laser 3D dari logam untuk sejumlah besar bagian kecil seperti itu?
Untuk memulai, mari kita lihat sekilas tiga metode utama untuk pencetakan laser aditif 3D dari logam.
Metode yang paling populer ini pada dasarnya melelehkan desain 2D ke lapisan bubuk yang rata, menggabungkan bubuk dan kemudian menambahkan lapisan demi lapisan untuk membangun objek. DMLS memungkinkan desain yang sebelumnya tidak mungkin. Namun , prosesnya sangat lambat dan menghasilkan metalurgi yang mendekati tetapi tidak selalu sama dengan fabrikasi tradisional. DMLS juga dikenal sebagai sintering laser selektif (SLS) atau peleburan laser selektif (SLM).
Dalam metode pengumpanan bubuk ini, aliran bubuk logam yang sangat terkonsentrasi secara perlahan dilepaskan melalui ekstruder dan menyatu saat bertemu dengan laser, membentuk lapisan di permukaan bagian. DED sangat akurat untuk pencetakan laser 3D logam dan juga digunakan untuk memperbaiki bagian yang rusak. Metode ini dikenal sebagai deposisi logam laser ( LMD).
Metode ini melibatkan penerapan resin pengikat cair ke bahan logam bubuk.Lapisan tersebut, pada dasarnya, "direkatkan" bersama-sama dan kemudian disinter dalam kiln suhu tinggi. Proses ini lebih cepat dan lebih murah daripada dua metode lainnya; namun, hasilnya tidak sekuat atau sepadat hasil yang Anda dapatkan dengan DMLS atau DED.
Pencetakan laser logam telah menjadi populer untuk sejumlah aplikasi, mulai dari pembuatan prototipe hingga bagian komponen fungsional di berbagai industri, hingga produksi barang sehari-hari yang disesuaikan secara massal seperti perhiasan dan peralatan dapur.
Pencetakan laser logam sangat populer dalam aplikasi implan gigi dan ortopedi. Hal ini memungkinkan produk ini disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan masing-masing pasien. (Anda dapat membaca lebih lanjut di blog kami Memoles Bagian Logam untuk 3D Alat Kesehatan Cetak.) Pencetakan laser logam juga banyak digunakan untuk industri kedirgantaraan. Misalnya, mesin jet LEAP generasi berikutnya memiliki nozel bahan bakar cetak 3D.
Orang membuat beberapa asumsi yang salah ketika datang ke pencetakan laser 3D dari logam Kedengarannya konyol tetapi perlu dicatat bahwa hanya karena produk dirancang menggunakan pemodelan CAD 3D tidak membuatnya "siap cetak 3D"; Proses pencetakan laser 3D memerlukan pasca-pemrosesan yang unik.
Seperti halnya metode manufaktur, sifat-sifat bahan tertentu yang akan digunakan juga harus dipertimbangkan. Misalnya, satu asumsi adalah bahwa pencetakan laser logam adalah pengganti pengecoran logam. Sebaliknya, laser sangat bagus untuk bagian yang unik dan kompleks yang tidak bisa dicor. Sifat objek logam yang dicetak dengan laser 3D berbeda dengan properti dari objek yang "sama" saat dicetak dengan logam.
Juga, pencetakan laser bagian logam yang dirancang untuk proses seperti penggilingan CNC akan sangat mahal. Itu karena suku cadang yang diproduksi secara subtraktif memiliki lebih banyak massa dan volume, dan desainnya tidak dioptimalkan untuk keunggulan yang melekat pada manufaktur 3D — pada dasarnya, rongga dan struktur berkekuatan tinggi yang ringan dan ringan.
Dari sudut pandang seorang insinyur, mungkin keuntungan paling signifikan dari pencetakan laser 3D dari logam adalah:
Untuk industri seperti penerbangan, di mana pengurangan berat pesawat berarti konsumsi bahan bakar lebih rendah, bobot ringan adalah tujuan penting.
Dari perspektif aplikasi, keuntungan paling signifikan dari pencetakan laser logam adalah "kustomisasi massal" yang dibawa oleh pencetakan laser aditif 3D ke industri mulai dari suku cadang penerbangan hingga mahkota dan jembatan kedokteran gigi, hingga inovasi ortopedi dan prostetik, dan tentu saja, seluruh bisnis prototipe. Beberapa bentuk unik ini tidak akan pernah bisa diproduksi secara subtraktif. Bahkan bagi mereka yang bisa dikerjakan dengan mesin atau dicetak dengan biaya per potong yang lebih rendah, tidak ada metode yang dapat mendekati waktu pengiriman yang hampir seketika yang dimungkinkan oleh pencetakan laser 3D dari logam.
Pencetakan laser logam juga dapat mengurangi jumlah bahan limbah dalam proses produksi. Dimana metode pemotongan subtraktif tradisional melibatkan penghilangan bahan untuk membuat bentuk, pencetakan laser 3D dari logam mencapai bentuk. melalui penambahan bahan yang dibutuhkan saja.
Selama bubuk logam tersedia, pencetakan laser 3D fleksibel dalam hal logam yang dapat digunakan, termasuk titanium, baja tahan karat, Inconel, dan krom kobalt. , serta kuningan, tembaga, perunggu, dan logam mulia seperti emas, perak, dan platina. Namun, sementara tantangan pencetakan laser 3D dalam atmosfer inert telah diatasi, tetap tidak mungkin untuk menganil logam tertentu dengan benar. Misalnya, meskipun tungsten dapat "dibangun" melalui pencetakan 3D, blok logam tungsten yang dihasilkan terlalu rapuh untuk dapat digunakan.
Pencetakan laser 3D aditif memang terkenal karena membuat hal yang tidak mungkin menjadi mungkin, tetapi bagaimana dengan presisi? Apakah pencetakan 3D merupakan metode yang baik untuk membuat bagian logam presisi kecil?
Mari kita lihat DMLS, metode yang paling matang dan berkembang dengan baik, di mana variabel penting yang mendorong presisi dimensi adalah:
Masing-masing faktor ini menentukan toleransi dimensi. Ukuran partikel serbuk logam besar membuat langkah lebih besar. Ketinggian setiap lapisan bubuk sama-sama menentukan toleransi yang dapat dicapai.
Dan mungkin variabel yang paling penting adalah ukuran laser. Di sinilah sinar kecil memberi Anda presisi lebih besar, dan lebih besar balok menghasilkan dimensi yang lebih tidak tepat. Masalahnya, sinar laser yang lebih kecil menghasilkan lebih sedikit panas — dan itu berarti akan memakan waktu lebih lama untuk melakukan tugasnya. Jadi, Anda dapat memiliki bagian yang sangat tepat dan/atau sangat kecil, tetapi akan memakan waktu lebih lama untuk diproduksi. Hal itu, pada gilirannya, meningkatkan biaya.
Ada cara lain di mana pencetakan laser logam memakan waktu.Sekali lagi lihat DMLS yang sangat populer, di mana setiap bagian memiliki titik perlekatan kecil, seperti benang kecil yang menahan sarang tawon dari beranda. Jika Anda memiliki 10.000 bagian yang dicetak dengan laser, itu berarti Anda memiliki 10.000 titik lampiran yang harus dipisahkan. Tugas memisahkan dari pangkalan ini biasanya dilakukan dengan menggunakan EDM; tetapi metode apa pun yang digunakan, melakukannya 10.000 kali mengalahkan sebagian besar jika tidak semua keuntungan tambahan.
Kenyataannya, produksi massal yang sebenarnya masih tidak mungkin dilakukan dengan pencetakan laser 3D dari logam, sehingga tidak praktis dan mahal untuk memproduksi puluhan ribu bahan yang sangat kecil. Selain itu, ada biaya awal yang tinggi dari printer 3D:setidaknya $100.000 untuk beberapa permukaan meja terbaru, yang bertujuan untuk mengganggu pengganggu sebelumnya, hingga lebih dari $1 juta untuk printer atmosfer terkontrol yang digunakan dengan logam seperti titanium atau penutup raksasa yang diperlukan untuk mesin yang dirancang untuk membuat suku cadang penerbangan. Biaya tinggi itu berarti aplikasi printer laser apa pun yang diusulkan perlu "menambah" sesuatu yang benar-benar unik untuk "dikurangi" dari nilai metode fabrikasi logam tradisional.
Kami tidak ingin Anda berpikir bahwa kami keras kepala atau menolak perubahan. Faktanya, kami ingin memberi tahu teman kami Scott Cohen dan rekannya, David Bell, di Lab Baru. Mereka tahu masa depan serta siapa saja, dan kami yakin bahwa seseorang di Lab Baru suatu hari nanti akan memecahkan beberapa masalah yang kita lihat sekarang.
Sementara pengembangan printer laser 3D berukuran desktop — alih-alih mesin berukuran industri yang besar — akan membuat teknologi lebih mudah diakses, kami masih tidak melihat pencetakan laser logam cocok untuk volume tinggi bagian presisi kecil Dalam hal ini, mesin kecil tidak membuat bagian-bagian kecil. Tapi tentu saja, suatu hari kita mungkin terbukti salah!
Untuk beberapa tips bermanfaat tentang cara memilih metode pemotongan logam presisi terbaik untuk proyek fabrikasi logam Anda, unduh kertas putih kami Pilih dengan Percaya Diri:Membandingkan Metode Pemotongan Presisi 2 Sumbu.
Teknologi Industri
Pencetakan 3D sepertinya sudah hilang dari pandangan. Karena keterbatasan bahan cetak 3D dan ketidakmampuan untuk memproduksi produk yang sama secara massal, pencetakan 3D dianggap lebih cocok untuk pemesinan suku cadang khusus. Namun, karena pembaruan teknologi pencetakan 3D yang terus-menerus, pe
Manufaktur aditif logam telah terbukti menjadi pilihan yang sangat baik untuk aplikasi yang tepat; industri dirgantara, perkakas, peralatan medis, dan otomotif telah menggunakan aditif logam dalam beberapa tahun terakhir untuk membuat suku cadang khusus yang masih belum dapat dibuat oleh proses trad
Ketika kebanyakan orang mendengar kata kalender, mereka langsung membayangkan kalender bertanggal yang menampilkan bulan dan hari dalam setahun. Namun, kalender juga bisa merujuk ke mesin penyelesaian bahan yang digunakan untuk pembuatan kalender. Dengan kalender, bahan seperti plastik, karet atau k
Di Stratasys Direct Manufacturing, teknisi proyek kami sering menerima pertanyaan:Apa yang memengaruhi biaya pesanan logam cetak 3D? Ukuran bagian dan geometri dapat dimengerti mempengaruhi harga, tetapi ada detail lain yang dapat mengubah biaya layanan pencetakan 3D. Terkadang ada kesalahpahaman te
