3D打印制造工藝與粉末冶金的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

有時(shí)制造業(yè)的發(fā)展速度比客戶快， 制造金屬粉末的方法在十年前似乎是不可想象的，現(xiàn)在突然成為主流的一部分——或者你聽到了。就在您認(rèn)為自己了解粉末冶金的好處時(shí)，它的表親出現(xiàn)了，金屬增材制造，又名 3D 打印。真的有可能“打印”出的零件并消除制造過程中的一些步驟嗎？ 或者有沒有原因增材制造仍然是一個(gè)小眾概念？
  這是我們對(duì)增材制造工藝與“傳統(tǒng)”品種粉末冶金（包括用于電動(dòng)機(jī)的軟磁復(fù)合材料）的優(yōu)缺點(diǎn)的權(quán)衡。
  金屬增材制造工藝的優(yōu)缺點(diǎn)
  什么是增材制造？
  （如果您已經(jīng)了解增材制造的基礎(chǔ)知識(shí)，可以直接跳到“3D 打印在哪些方面適合粉末冶金？”部分。）與任何新技術(shù)一樣，增材制造有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，具體取決于所使用的特定技術(shù)。我們可以詳細(xì)介紹不同類型的金屬增材制造，但在工業(yè)中廣泛使用的只有兩種類型：
  粉床粘合劑噴射（噴墨）
  直接金屬激光燒結(jié) (DMLS)
  金屬增材制造 (AM) 工藝無需工具——它使用粉末以類似于噴墨打印機(jī)的方式制造組件。它將零件分解成許多 2D 層，并逐層打印完成的組件。
  噴墨
  噴墨打印是一種類似于您家中的傳統(tǒng)噴墨打印機(jī)的過程。我們將詳細(xì)地討論這項(xiàng)技術(shù)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)雖然速度相對(duì)較慢，但它是AM領(lǐng)域中速度較快的技術(shù)。
  一層薄薄的金屬粉末散布在整個(gè)構(gòu)建外殼上。
  打印頭在打印床上移動(dòng)，以所需部件層的形狀噴灑一層粘合劑。
  重復(fù)步驟 1 和 2，直到“打印”整個(gè)零件。
  通常，整個(gè)粉末床被轉(zhuǎn)移到熱“粘合”過程中，在該過程中，噴涂在每一層上的粘合劑被干燥并獲得其強(qiáng)度。
  粉末床被移動(dòng)到去粉站，在那里去除松散的粉末并清潔零件。
  零件被燒結(jié)。這是零件收縮約 20% 并獲得冶金結(jié)合的地方。
  直接金屬激光燒結(jié)
  DMLS 也是一個(gè)通過從許多 2D 層創(chuàng)建 3D 零件來工作的過程。
  一層非常薄的粉末散布在構(gòu)建信封的整個(gè)長度上。
  激光束穿過層，聚焦在將形成零件的區(qū)域。
  來自激光的能量在接觸時(shí)將粒子燒結(jié)在一起。
  粉末床被移動(dòng)到去粉站，在那里去除松散的粉末并清潔零件。
  3D 打印在哪些方面適合粉末冶金？
  多年來，3D 打印一直有助于原型的生產(chǎn)，但當(dāng)您需要大量快速生產(chǎn)的低成本物品時(shí)，它的缺點(diǎn)就很明顯了。增材制造正在部件制造中找到自己的位置，作為對(duì)注塑成型和傳統(tǒng)壓制和燒結(jié)的補(bǔ)充。家用或辦公版本的 3D 打印機(jī)使用塑料來形成末端部件，但在工業(yè)領(lǐng)域也可以使用粉末形式的金屬來實(shí)現(xiàn) 3D 打印，類似于粉末金屬壓制中使用的粉末。