Advanced Material Technology

HanaAMT Technology

3D打印技术

3D打印是基于三维数据,精确地分层层压各种形态的物质(如液体、线材、粉末和颗粒等),来制造三维物体的技术。

在ASTM(American society for testing and materials)中,不使用3D打印这一术语,而是使用压层制造(Additive manufacturing)这一官方术语,作为与切割加工(Subtractive machining)对立的概念。

3D打印技术在没有模具或框架的情况下,也可以快速制作原型(prototype),并且具备能够在该过程中修改后,重新制作并确认的优点。所以,同使用切割,钻孔等方式制造和组装的现有工艺相比,预计会大大节省时间和成本,推测今后在制造业领域将会引起生产方式的重大变化。

3D打印机变得越来越便宜,所以企业为制作昂贵的原型而应用的3D打印技术甚至扩散到了家庭使用,消费者用来直接制造个人化的工具,制作定制玩具,预计3D打印技术还将用于个人假肢、人造器官、家用电器、娱乐、医疗设备、食品、家用电器、建筑、防卫产业等多种领域。

此外,为了有效利用金属粉末和打印立体物,应考虑将使用3D打印设备视为必需的制造方式。
金属3D打印的代表性制造技术包括PBF(Powder bed fusion) 与DED(Directed energy deposition)方式,PBF利用在粉末进料器中一定面积的粉末床上铺上数十微米的粉末层,并根据提前准备的设计图,选择性地照射激光或电子束,然后堆叠这些层的原理。这种方式被叫做 SLS(Selected laser sintering)、SLM(selected laser melting)、laser cursing、 DMLS(Direct metal laser sintering)等,叫法虽然不同,但基本原理是相同的。

在制造过程中,粉末应平稳和均质分布,这是在完成层压后抑制缺陷(defect)和空隙(void) 的产生,并实现高密度、高强度和精密性的核心要素。主要使用的材料包括 Steel、Al、Ti、Co-Cr、Ni合金等, Mold和die等也有利于体现多种形态及形状自由度。用于PBF的金属粉末的尺寸必须为10〜50μm,而且必须为球形。
DED方法是一种可以在保护气体环境中实时提供粉末,通过高功率激光快速融化并相对快速堆积的金属3D打印技术。适用于要求工程速度的工程及大面积形态制造,应用于repair of worn components、modification of tooling for re-use shaft、ducts、airfoils and coating等多种用途。可选择Ti、Ni、Cu、SUS、Al合金等作为材料,使用粒度分布为50〜150㎛且形状较为自由的金属粉末。

我们HANA AMT(株)开发了韩国最早的通过气体雾化法批量生产超轻金属镁粉的技术,以其间积累的经验和专有技术为基础,致力于持续创新制造可应用于PBF或DED制造方法的低廉和高品质3D打印金属粉末技术,为使用金属材料的3D打印技术的发展做出贡献,为成为一家能够满足各种客户需求的专业粉末材料企业,我们将不断努力。
CRITERIA POWDER BED FUSION DIRECTED ENERGY DEPOSITION
Schematic Diagram
Build speed 5-20㎠/h (~40~160 g/h) Up to 0.5 kg/h (~70㎠/h)
Accuracy ±0.02 - 0.05mm/25mm ±0.125 - 0.25mm/25mm
Detail capabilty 0.04 - 0.2mm 0.5 - 1.0mm
Surface quality Ra 4-10 μm Ra 7-20 μm
Max. part size 630mm x 400mm x 500mm 2000mm x 1500mm x 750mm
Materials Steel, Al, Ti, CoCr, Ni, base alloy, Mg, Cu Steel,Ti, ni base alloy,ceramic
Typical Molds and die(tool inserts All types of component Repair of worn components Modification of tooling for re-use Shaft, ducs,airfoils and coating
出处:姜敏哲博士,3D金属打印技术的国内外现状和课题,粉末冶金技术会刊,2015, 第5卷第1号

气体雾化法(Gas Atomization)

Gas Atomization(气体雾化法)是制造金属粉末最普通的方法之一,
是指通过将气体喷入熔融金属熔体来生产细粉末的方法。

Gas Atomization(气体雾化法)是在高温加热的镕汤通过孔口下落时,用从喷嘴喷射的高压气体
向镕汤施加强烈的冲击能量,制作成粉末形态。

根据气体的种类、压力、孔口的内径以及喷嘴的类型等因素变化,粉末的特性也被改变,
影响粉末形状和粒子分布等主要特性。

通过气体雾化法制造的

HANA AMT金属粉末的特点

具有均匀粒度分布的球状粉末
容易与其他元素的粉末
合成及混合
粉末优秀的
流动性
粉末的
高密度
有效控制
粉末的氧浓度
可制造不规则形状的
粉末

品质管理及分析

HANA AMT技术研究所为实现具备世界水准的技术力与创新,致力于不断的研究开发与分析。

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ICP

OM

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企业名 : HANA AMT(株)/ 总机号码 : 043)211-0046 / 传真号码 : 043)211-0048 / 电子邮箱 : hanaamt@hanaamt.com

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