3D 打印工艺
简介
DMLS 3D 打印
为航空航天、汽车与医疗应用生产高强度、高精度的金属零件。
SLM 3D 打印
实现高致密度金属零件与精准粉末熔融,适用于功能性终端部件。
EBM 3D 打印
生产强度高、致密的金属零件,特别适合钛及其他航空级材料。
粘结剂喷射 3D 打印
快速生产金属与陶瓷零件,支持全彩打印,且无需热源。
UAM 3D 打印
无需熔化即可获得强度良好的金属件,适合异种材料连接与轻量结构。
LMD 3D 打印
精确的金属沉积,适合修复或在现有部件上增材。
EBAM 3D 打印
高速金属打印,适合大尺寸金属部件,表面质量出色。
WAAM 3D 打印
面向大尺寸金属件的快速且经济方案,沉积速率高,并可使用焊丝合金。
后处理工艺
CNC 加工
提升钛合金零件的尺寸精度与表面光洁度,增强装配兼容性与功能性。
电火花加工(EDM)
通过受控放电去除材料,在钛件上实现复杂几何与精细细节,适合复杂特征。
热处理
改善强度、延展性与应力消除等力学性能,使钛件在苛刻环境下更耐久。
热等静压(HIP)
消除内部孔隙、提升致密度,从而增强强度、疲劳性能与整体结构完整性。
热障涂层(TBC)
赋予钛件隔热与抗氧化能力,延长其在高温与恶劣环境中的使用寿命。
表面处理
通过抛光、阳极氧化或喷丸等方法提升耐蚀性、耐磨性与外观质量。
行业
应用
快速原型
功能性原型、设计验证、定制工装
制造与工装
夹具与治具、终端使用零件、装配辅具
航空航天
发动机部件、机体组件、定制紧固件
汽车
发动机零件、底盘部件、定制齿轮
医疗与健康
骨科植入物、牙科植入物、外科手术器械
消费电子
外壳、连接器、散热系统
建筑与施工
结构构件、定制五金、装饰件
能源与电力
涡轮部件、高压反应器零件、耐久外壳
时尚与珠宝
定制首饰、镜架、精品配件
教育与科研
教学模型、科研原型、专用实验设备
体育与休闲
运动用品、防护装备、个性化器材
机器人
机器人部件、末端执行器、结构件
设计考量
关键要点
壁厚
最小厚度建议不低于 0.4 mm,以确保结构可靠与可制造性。
公差
高精度应用可参考 ±0.1 mm 的通用公差,并结合具体设备能力调整。
孔设计
建议孔径至少 1 mm,以适应材料特性;需预期热效应导致的微小偏差。
支撑结构
对超过 45° 的悬垂使用支撑,防止坍塌并保证成形质量。
摆放方向
结合受力与表面要求选择最佳成形方向,减少支撑并优化性能。
热管理
打印过程中有效管理热量,降低内应力与变形风险。
晶格结构
合理引入晶格以减重与节材,同时保持必要的力学性能。
应力集中
采用圆角与平滑过渡,降低关键区域的应力集中。
通过打印后的热处理提升材料性能并释放内应力。
制造考量
材料选择
优选 Ti-6Al-4V 等钛合金,在可加工性、强度与耐蚀性间取得平衡,适用于航空与医疗。
纹理/组织
调整激光或电子束参数以控制熔池与冷却速率,从而影响显微组织与表面纹理。
表面粗糙度
通过优化打印参数降低粗糙度,或在后续进行机加工/化学处理以改进表面质量。
精度控制
通过严谨的工艺标定与在线监测实现高精度打印。
层厚控制
精确控制层厚与扫描间距,确保层间结合并减少缺陷。
收缩控制
设计时考虑热收缩补偿,复杂几何尤为重要,以保持尺寸精度。
翘曲控制
通过优化支撑与受控冷却等策略,缓解因高热梯度导致的翘曲。
后处理
包括消除应力的热处理、HIP 提升疲劳性能,以及提升生物相容性或耐磨性的表面处理等。