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明陽科技(蘇州)股份有限公司 用3D打印技術成功開發了三種金屬材料汽車零部件

文章出處:   責任編輯:   發布時間:2017-04-18 10:30:04    點擊數:-   【

  3D打印又稱為增材制造技術,金屬3D打印是使用激光逐層燒結的得到制品的方法。隨著國內外裝備制造的發展,金屬3D打印技術已經在多個行業得到應用,汽車行業是3D打印技術較早的應用者之一。使用3D打印技術主要具有以下幾個優勢:

  1、3D打印設計靈活,能夠設計出來的結構都可以通過3D打印實現,設計中的所有好的創新點都能夠完美呈現,充分放飛設計人員的思想;

  2、3D打印速度快,目前一般的打樣方法無非就是機加工、精密澆鑄、冷鐓、模壓等工藝,樣品交期需考慮開模周期和制造周期,整個交期較長,使用3D打樣技術,可能一個晚上就能夠拿到測試試樣,較大零件可能2-3天就能完成樣件制作,這點傳統方法是無法想象的,極大的提高了開發效率,縮短了開發周期,可以把更多的時間用于設計驗證;

  3、3D打印性能可靠,對于結構零件,可選擇的材料有碳鋼、316L不銹鋼、沉淀硬化型不銹鋼17-4PH,明陽科技(蘇州)股份有限公司已經完成了這三種材料3D打印試棒的性能測試,結果如下表所示,我們從表中可以看出,3D打印的密度非常高,已經達到了材料理論密度的99%,力學性能也令人非常滿意,強度和同材質的鋼件相比毫不遜色,完全能夠滿足結構零件的設計要求。這就給我們的設計開發提供了一個新的思路,產品設計初期,使用3D打印技術制作DV樣件,用于測試驗證,可能幾次驗證下來確定了最優方案,再選擇合適的方案PV生產,如機加工、粉末冶金、金屬注射成形等這些適合批量經濟生產的工藝;

  4、3D打印節省成本,經濟上的成本節約是顯而易見的,沒有了模具費,沒有了較長的制造周期,經濟上可以節省90%以上的開發成本,可能更就是節省時間,經濟之外,時間就是最為寶貴的。

拉伸試棒成型效果

圖1 拉伸試棒成型效果

表1  17-4PH3D打印試棒性能

    項目     

   抗拉強度(MPa) 

    斷后伸長率(%) 

    密度(g/cm3) 

1

977

22

7.79

2

965

27

7.79

3

979

26

7.81

4

982

25

7.82

表2低合金鋼3D打印試棒性能

     項目    

     抗拉強度(MPa)  

     斷后伸長率(%)   

     密度(g/cm3  )

1

1084

1.5

7.73

可以通過熱處理來調節硬度和強度,還可以通過滲碳的方法提高表面耐磨性能。

表3 316L不銹鋼3D打印試棒性能

      項目       

        抗拉強度(MPa)   

         斷后伸長率(%)

    密度(g/cm3)

1

700

40

7.90

  因為金屬3D打印的本質是激光燒結,冷卻速度快,性能較冷軋鋼材要高很多,結合退火工藝,可以達到滿意的綜合力學性能。

  明陽科技在開發3D打印樣件過程中發現,只有表面粗糙度需要后續處理外,其他方面都可滿足要求。局部有高粗糙度要求的地方,可以通過后加工來達到。尺寸精度方面,可以達到±0.05mm,基本滿足裝配要求。

  下一步,明陽科技將利用3D打印技術,與客戶在汽車零部件領域加強合作,為客戶新品開發、成本優化提供更快、更好的解決方案。

  下期介紹,敬請期待,有任何需要請聯系明陽科技(蘇州)股份有限公司,[email protected],歡迎登陸www.lrfbeq.live,獲取等多咨詢。

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