Печать металлом FDM - возможно ли это?

Может ли кто-нибудь пролить свет на то, почему FDM (моделирование наплавления) невозможно с металлами?

Кто-нибудь пробовал экспериментировать с ним?

, 👍2

Обсуждение

сварка не будет иметь последовательного осаждения слоев, как пытались шутить другие плакаты. Было бы неплохо услышать от более опытных людей о проблемах FDM-печати металлом, особенно без дуги., @Andi Iacob

Я удалил некоторые лишние теги, которые не имеют ничего общего с фактическим основным вопросом здесь., @Trish

Хотя я опубликовал ответ, вы пытались исследовать? https://i.stack.imgur.com/xhrNW.png, @Stanley

Это похоже на возможность: https://phys.org/news/2022-10-scientists-material-plastic-metal.html., @Perry Webb


5 ответов

0

Для многих металлов вам потребуется запустить хотэнд при температуре около 1000 °C. Алюминий плавится при более низкой температуре, но должен находиться в инертной атмосфере, такой как аргон. Припой плавится при правильной температуре, но имеет тенденцию прилипать к большинству металлических сопел . Он начнет растворять латунное сопло, тем самым увеличивая отверстие сопла. У Lockheed есть принтер из титанового сплава, который плавит порошок с помощью лазера. Я предполагаю, что им нужна инертная атмосфера, поскольку титан реагирует как с азотом, так и с кислородом.


,

Мне действительно интересно, можно ли расплавить титан и медленно протолкнуть его через отверстие диаметром 0,1 мм, чтобы получить постоянный поток расплавленного металла. Предполагая, что я смогу получить достаточную температуру, чтобы построить небольшой бассейн из титана., @justanu

Чистый титан имеет температуру плавления 1668 °C https://www.webelements.com/titanium/, @Perry Webb

нет, вы вообще не запускаете хотэнд при такой температуре, вы используете электрическую дугу такой температуры и у вас вообще нет классического сопла. вы идете по пути МИГа., @Trish

@Trish, таким образом, вы все еще используете хотэнд при этой температуре. Вы просто изменили геометрию и угробили сопло. Вы упоминаете методы значительного увеличения температурного градиента. ., @Perry Webb

правда правда. поток аргона в MIG или TIG поддерживает фактическую носовую часть (чашку?) достаточно прохладной., @Trish

4

Да, это возможно, и это делается постоянно. Это более известно как сварка.

В 2017 году мы использовали TIG-сварку на наших принтерах Hyrel.

Примечание. Я работаю на Hyrel.

,

Существуют также (возможно, экспериментальные одноразовые) сварочные аппараты с подачей проволоки с ЧПУ, широко известные как сварка MIG, которые похожи на 3D-принтер., @fred_dot_u

@fred_dot_u Сварка MIG — это классика отрасли, хотя автоматизация находится в зачаточном состоянии., @Trish

Это действительно TIG (с модификацией, которая подает присадку вдоль оси рядом с вольфрамовым наконечником) или MIG, который использует проволоку в качестве электрода?, @Trish

Наш главный инженер сказал мне, что это TIG. Лично я бы не отличил одного от другого., @Davo

Я сам не эксперт, и знаю только, что MIG подает свой электрод в качестве наполнителя, в то время как TIG имеет постоянный электрод - и может работать без электрода, расплавляя заготовку с обеих сторон заготовки. Они очень похожи по конструкции и даже выглядят одинаково, так что я думаю, ваш инженер прав., @Trish

Роботы десятилетиями занимаются сваркой, но, насколько я знаю, они не строят объекты с нуля с помощью сварки., @Kilisi

@Килиси https://wonderfulengineering.com/worlds-largest-3d-printed-steel-bridge-made-welding-robots-6-months/, @Davo

В польском языке есть слово «напаванье». Дословный перевод будет «сварка», в отличие от обычной сварки. И да, иногда наши художники-сварщики вручную создают трехмерные металлические формы с нуля. Не знаю, было ли это когда-либо сделано компьютерным управлением., @Mołot

0

Вполне возможно, существуют 3D-принтеры FDM, которые могут делать это с Ультрапредохранитель 316L. Вы можете печатать нитью, в которой есть металл, для этого вам просто нужно специальное сопло. В принтерах, печатающих только металлом, используется промышленный нагреватель/экструдер, температура которого может достигать 230 °C.

,

Печать металлической глиной или, как вы предлагаете, полимером, легированным металлом, — это не то же самое, что печать металлом., @Davo

0

Я пробовал кое-что. Это зависит от того, какую проблему вы пытаетесь решить.

Вы можете получить металлизированные нити, как алюминиевые, так и медные нити, которые отлично печатают. Но поскольку есть еще и пластик, вы не получите таких приятных свойств, как проводимость.

Если вам нужны только некоторые свойства, лучшим выбором технологии может быть электролиз.

Если вам нужны прочные детали, то, насколько мне известно, лучше всего подходят традиционные методы, поскольку свойства металлов являются постоянными или контролируемыми.

Я думаю, что что-то вроде сварки слоев на слоях с ЧПУ не имеет смысла с точки зрения затрат и предсказуемости. Вам понадобится слишком много тепла, и вряд ли он будет таким прочным, как традиционная формовка металла. Насколько я знаю, он долгое время использовался для точечной сварки, но не для наращивания слоев.

,

Сварка и фрезерование с ЧПУ MIG дешевле, чем литье стали., @Trish

@Триш, как ты это понимаешь? Я могу отливать сталь у себя на заднем дворе, если захочу, из дерева, растущего на деревьях... но вам понадобится фрезерный станок с ЧПУ, сварочный аппарат с ЧПУ, программное обеспечение и другая инфраструктура... ничего из этого не растет на деревьях., @Kilisi

Отливка правильно функциональной стали для конструкционных деталей промышленного назначения является сложной задачей и требует наличия кислорода, а также температуры варки кожи. Сталь, а не алюминий и даже не железо. Использование сварного шва для наращивания недостающего материала на сломанной детали (например, заварка отверстия или заполнение зазора) является классическим методом изготовления. Основной проблемой при литье стали является литейная форма. Если вы можете разливать нормальную сталь на своем заднем дворе, я бы хотел, чтобы у вас на заднем дворе была печь для обжига, потому что лучшее, что у меня получается, это жидкое железо., @Trish

@ Триш, никакой специальной печи не нужно, просто вентилятор для принудительного воздушного потока ... сталь - это просто добавление некоторого количества углерода ... Я знаком с заполнением отверстий и наращиванием сварных швов ... много постобработки. У него есть свое применение, но я бы не стал строить что-либо с нуля, используя только сварные швы., @Kilisi

ничего крупнее примерно 5х5х5 см я бы сказал на нынешних тех., @Trish

@ Триш, понятия не имею, я бы не стал этого делать, просто сварил листовую сталь или что-то в этом роде., @Kilisi

1

Во-первых, это возможно несколькими способами:

Сварка под управлением компьютера

Наиболее похожим на FDM является использование автоматизированного сварочного аппарата MIG, который наращивает сварные швы за сварочными швами, используя дугу для расплавления металла и удерживая сварочную ванну на месте за счет осторожно низких скоростей и скоординированных движений. Приложив немного изобретательности, можно использовать даже TIG, если вам удастся подать присадочную проволоку.

Преобразование MIG возможно даже в любительском масштабе, поскольку hackaday 2021 показывает статья. Однако исследования чего-то подобного ведутся с по крайней мере с 2018 года. и Hyrel экспериментировали с настройкой TIG в 2017 году.

Предметы, созданные таким образом, имеют довольно шероховатую поверхность, но у них есть и преимущества: созданный металл легко обрабатывается и может сократить количество отходов. На данный момент это может не превзойти обработку прутка, но может превзойти стальное литье по цене, но не по качеству. Однако автоматизированная сварка также может иметь дефекты. В некоторых приложениях он используется в промышленности, например, для изготовления специализированной заготовки для механической обработки с минимальными отходами или из специального материала.

О, и еще довольно просто перепрофилировать 3D-сварочных роботов для 3D-сварки закрытого зазора валик к валику, подобно тому, как вы выполняете 3D-печать в FDM.

Металлические нити: BMD

Есть нити, которые содержат около 80% металлического порошка. Эти высокоабразивные нити содержат термопластичное связующее. Можно печатать на несколько модифицированной машине с тех. Это называется BMD - осаждение связанного металла. К 2022 году этот метод станет промышленным, и в нем часто используется постобработка детали для удаления связующего вещества.

Обычно эта постобработка выполняется в печи или печи для спекания, расплавляя или скрепляя металл между слоями в большей степени, чем с пластиковым связующим, и одновременно время от времени выжигая связующее. Этот метод существует как минимум с 2018 года, как показывает этот ответ.

,

Я уступаю. У вас есть лучший ответ, хотя я оставлю свой здесь. Я думаю, что этот метод можно значительно улучшить, если изменить электрическое поле для лучшего контроля осаждения. Heliarc, в котором на самом деле используется аргон, можно использовать, когда этого требует металл., @Perry Webb

@PerryWebb ничего плохого в вашем ответе, и это хорошее введение в идею - и в нем обсуждаются моменты, которые я не упоминаю (по замыслу, потому что я не хочу слишком глубоко обсуждать MIG / TIG), @Trish

Смотрите также: