धातु 3 डी प्रिंटिंग

संक्षिप्त वर्णन:

धातु 3 डी प्रिंटिंग हैकंप्यूटर के नियंत्रण में लेजर या इलेक्ट्रॉन बीम स्कैनिंग द्वारा धातु पाउडर को गर्म करने, sintering, पिघलने और ठंडा करके भागों के निर्माण की एक प्रक्रिया है। 3 डी प्रिंटिंग को ढालना, तेज, उच्च लागत, नमूना और छोटे बैच उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाने की आवश्यकता नहीं है।


वास्तु की बारीकी

मेटल 3D प्रिंटिंग (3DP) एक तरह की रैपिड प्रोटोटाइप तकनीक है। यह डिजिटल मॉडल फ़ाइल पर आधारित एक तकनीक है, जो परत मुद्रण द्वारा वस्तुओं के निर्माण के लिए पाउडर धातु या प्लास्टिक और अन्य चिपकने वाली सामग्री का उपयोग करता है। धातु 3 डी प्रिंटिंग और प्लास्टिक 3 डी प्रिंटिंग के बीच का अंतर: ये दो प्रौद्योगिकियां हैं। धातु 3 डी प्रिंटिंग का कच्चा माल धातु पाउडर है, जो लेजर उच्च तापमान sintering द्वारा उत्पादित और मुद्रित किया जाता है। प्लास्टिक 3 डी प्रिंटिंग के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री तरल है, जो विभिन्न तरंग दैर्ध्य की पराबैंगनी किरणों द्वारा तरल पदार्थ को विकिरणित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया और इलाज होता है।

1. धातु 3 डी प्रिंटिंग के लक्षण

 

1 है। धातु 3 डी प्रिंटिंग के फायदे

A. भागों का तेजी से प्रोटोटाइप

B. यह तकनीक जटिल आकार बनाने के लिए पतली धातु पाउडर सामग्री का उपयोग कर सकती है जिसे पारंपरिक तकनीक जैसे कास्टिंग, फोर्जिंग और प्रसंस्करण द्वारा महसूस नहीं किया जा सकता है।

 

पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रियाओं की तुलना में, 3 डी प्रिंटिंग के कई फायदे हैं, जिनमें शामिल हैं:

ए । सामग्री की उच्च समग्र उपयोग दर;

बी। मोल्ड खोलने की आवश्यकता नहीं, कम विनिर्माण प्रक्रिया और छोटे चक्र;

C विनिर्माण चक्र का समय कम है। विशेष रूप से, जटिल आकृतियों वाले भागों की 3 डी प्रिंटिंग साधारण मशीनिंग के समय का पांचवां या एक दसवां हिस्सा लेती है

डी। जटिल संरचना वाले भागों का निर्माण किया जा सकता है, जैसे कि आंतरिक अनुरूप प्रवाह चैनल;

इ । विनिर्माण प्रक्रिया पर विचार किए बिना यांत्रिक संपत्ति की आवश्यकताओं के अनुसार मुक्त डिजाइन।

 

इसकी छपाई की गति अधिक नहीं है, और आमतौर पर इसका उपयोग एकल या छोटे बैच भागों के तेजी से निर्माण में किया जाता है, बिना लागत और मोल्ड खोलने के समय के। यद्यपि 3 डी प्रिंटिंग बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है, इसका उपयोग बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए विभिन्न मोल्डों के तेजी से निर्माण के लिए किया जा सकता है।

2। धातु 3 डी प्रिंटिंग के नुकसान

धातु 3 डी प्रिंटिंग नई डिजाइन संभावनाएं प्रदान करती है, जैसे कि सामग्री के उपयोग और मोल्ड प्रसंस्करण लागत को कम करने के लिए उत्पादन प्रक्रिया में कई घटकों को एकीकृत करना।

ए) । धातु 3 डी प्रिंटिंग भागों का विचलन आमतौर पर + / -0.10 मिमी से अधिक होता है, और सटीकता सामान्य मशीन टूल्स की तरह अच्छी नहीं होती है।

बी) धातु के 3 डी प्रिंटिंग की गर्मी उपचार संपत्ति विकृत हो जाएगी: धातु के 3 डी प्रिंटिंग का विक्रय बिंदु मुख्य रूप से उच्च परिशुद्धता और अजीब आकार है। यदि स्टील के हिस्सों की 3 डी प्रिंटिंग में गर्मी का इलाज किया जाता है, तो भागों को सटीक रूप से खो दिया जाएगा, या मशीन टूल्स द्वारा पुनर्प्रकाशित होने की आवश्यकता होगी

पारंपरिक सामग्री कटौती मशीनिंग का हिस्सा भागों की सतह पर बहुत पतली सख्त परत का उत्पादन कर सकता है। 3 डी प्रिंटिंग इतनी अच्छी नहीं है। इसके अलावा, इस्पात भागों का विस्तार और संकुचन मशीनिंग की प्रक्रिया में गंभीर है। भागों के तापमान और गुरुत्वाकर्षण का सटीकता पर गंभीर प्रभाव पड़ेगा

2. धातु 3 डी प्रिंटिंग के लिए प्रयुक्त सामग्री

इसमें स्टेनलेस स्टील (AISI316L), एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, इनकॉनिल (Ti6Al4V) (625 या 718), और मार्टेंसिक स्टील शामिल हैं।

1) .tool और martensitic स्टील्स

2)। स्टेनलेस स्टील।

3)। मिश्र धातु: 3 डी प्रिंटिंग सामग्री के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला धातु पाउडर मिश्र धातु शुद्ध टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु, एल्यूमीनियम मिश्र धातु, निकल बेस मिश्र धातु, कोबाल्ट क्रोमियम मिश्र धातु, तांबा बेस मिश्र धातु, आदि हैं।

कॉपर 3 डी प्रिंटिंग पार्ट्स

स्टील 3 डी प्रिंटिंग भागों

एल्यूमीनियम 3 डी प्रिंटिंग भागों

3 डी प्रिंटिंग मोल्ड डालें

3. धातु 3 डी प्रिंटिंग के प्रकार

धातु के 3 डी प्रिंटिंग तकनीक के पांच प्रकार हैं: एसएलएस, एसएलएम, एनपीजे, लेंस और ईबीएसएम।

1)। चयनात्मक लेजर सिंटरिंग (SLS)

एसएलएस एक पाउडर सिलेंडर और एक गठन सिलेंडर से बना है। पाउडर सिलेंडर का पिस्टन उगता है। पाउडर पाउडर पाउडर द्वारा समान रूप से सिलेंडर पर रखी जाती है। कंप्यूटर प्रोटोटाइप के स्लाइस मॉडल के अनुसार लेजर बीम के दो-आयामी स्कैनिंग ट्रैक को नियंत्रित करता है। ठोस पाउडर सामग्री भाग की एक परत बनाने के लिए चुनिंदा रूप से पापी होती है। एक परत के पूरा होने के बाद, काम करने वाला पिस्टन एक परत की मोटाई को गिराता है, पाउडर फैलाने वाला सिस्टम नया पाउडर फैलाता है, और नई परत को स्कैन और सिन्टर करने के लिए लेजर बीम को नियंत्रित करता है। इस तरह, त्रि-आयामी भागों के बनने तक चक्र को परत द्वारा दोहराया जाता है।

२)। चयनात्मक लेजर पिघलने (SLM)

लेजर चयनात्मक पिघलने की तकनीक का मूल सिद्धांत कंप्यूटर पर प्रो / ई, यूजी और कैटिया जैसे तीन आयामी मॉडलिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करके भाग के तीन आयामी ठोस मॉडल को डिजाइन करना है, फिर तीन आयामी मॉडल के माध्यम से स्लाइस करें स्लाइसिंग सॉफ़्टवेयर, प्रत्येक अनुभाग का प्रोफ़ाइल डेटा प्राप्त करें, प्रोफ़ाइल डेटा से फिलिंग स्कैनिंग पथ उत्पन्न करें, और उपकरण इन फिलिंग स्कैनिंग लाइनों के अनुसार लेजर बीम के चयनात्मक पिघलने को नियंत्रित करेगा। धातु पाउडर सामग्री की प्रत्येक परत धीरे-धीरे तीन में ढेर हो जाती है- धातु भागों। लेजर बीम की स्कैनिंग शुरू होने से पहले, पाउडर फैलाने वाला उपकरण धातु के पाउडर को बनाने वाले सिलेंडर की बेस प्लेट पर धकेल देता है, और फिर लेजर बीम मौजूदा परत की फिलिंग स्कैनिंग लाइन के अनुसार बेस प्लेट पर पाउडर को पिघला देता है, और प्रोसेस करता है वर्तमान परत, और फिर बनाने वाला सिलेंडर एक परत मोटाई की दूरी पर उतरता है, पाउडर सिलेंडर एक निश्चित मोटाई की दूरी बढ़ाता है, पाउडर फैलाने वाला उपकरण संसाधित पाउडर पर धातु के पाउडर को फैलाता है, और उपकरण समायोजित करता है अगली परत समोच्च का डेटा दर्ज करें प्रसंस्करण, और फिर परत द्वारा परत को संसाधित करें जब तक कि पूरे भाग को संसाधित नहीं किया जाता है।

३)। नैनोपार्टिकल स्प्रे मेटल बनाने (एनपीजे)

धातु की साधारण 3 डी प्रिंटिंग तकनीक, धातु के पाउडर कणों को पिघलाने के लिए लेजर का उपयोग करना है, जबकि npj प्रौद्योगिकी पाउडर के आकार का नहीं, बल्कि तरल अवस्था का उपयोग करती है। इन धातुओं को तरल के रूप में एक ट्यूब में लपेटा जाता है और एक 3 डी प्रिंटर में डाला जाता है, जो 3 डी प्रिंटिंग धातु के आकार में स्प्रे करने के लिए धातु के नैनोकणों से युक्त "पिघला हुआ लोहा" का उपयोग करता है। लाभ यह है कि धातु को पिघला हुआ लोहे के साथ मुद्रित किया जाता है, पूरा मॉडल अधिक मधुर होगा, और साधारण इंक-जेट प्रिंटिंग सिर को एक उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। जब मुद्रण समाप्त हो जाता है, तो निर्माण कक्ष केवल धातु के हिस्से को छोड़कर, अतिरिक्त तरल को वाष्पीकरण करेगा

4)। शुद्ध आकार देने (लेंस) के पास लेजर

नेट शेपिंग (लेंस) तकनीक के पास लेजर उसी समय लेजर और पाउडर ट्रांसपोर्ट के सिद्धांत का उपयोग करता है। भाग का 3D CAD मॉडल कंप्यूटर द्वारा कटा हुआ है, और भाग के 2D विमान समोच्च डेटा प्राप्त किया जाता है। इन आंकड़ों को फिर NC वर्कटेबल के मोशन ट्रैक में बदल दिया जाता है। इसी समय, धातु पाउडर को एक निश्चित खिला गति से लेजर फोकस क्षेत्र में खिलाया जाता है, पिघल जाता है और तेजी से जम जाता है, और फिर पास के शुद्ध आकार के भागों को स्टैकिंग पॉइंट्स, लाइनों और सतहों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। गठित भागों का उपयोग प्रसंस्करण की एक छोटी राशि के बिना या केवल किया जा सकता है। लेंस धातु भागों के मोल्ड मुक्त निर्माण का एहसास कर सकते हैं और बहुत सारी लागत बचा सकते हैं।

५)। इलेक्ट्रॉन किरण पिघलने (EBSM)

इलेक्ट्रॉन बीम गलाने की तकनीक को स्वीडन में पहली बार arcam कंपनी द्वारा विकसित और इस्तेमाल किया गया था। इसका सिद्धांत विक्षेपण और फ़ोकस के बाद इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा उत्पन्न उच्च-घनत्व ऊर्जा को शूट करने के लिए इलेक्ट्रॉन बंदूक का उपयोग करना है, जिससे धातु के कणों के पिघलने के लिए स्कैन किया गया धातु पाउडर परत स्थानीय छोटे क्षेत्र में उच्च तापमान उत्पन्न करता है। इलेक्ट्रॉन बीम की निरंतर स्कैनिंग से छोटे पिघले हुए धातु के पूल पिघल जाएंगे और एक दूसरे को जम जाएगा, और कनेक्शन के बाद रैखिक और सतह धातु की परत का निर्माण करेंगे।

उपरोक्त पाँच धातु मुद्रण तकनीकों में, SLS (चयनात्मक लेजर सिंटरिंग) और SLM (चयनात्मक लेजर पिघलने) धातु मुद्रण में मुख्य अनुप्रयोग तकनीकें हैं।

4. धातु 3 डी प्रिंटिंग का अनुप्रयोग

इसका उपयोग अक्सर ढालना निर्माण, औद्योगिक डिजाइन और अन्य क्षेत्रों में मॉडल बनाने के लिए किया जाता है, और फिर इसे धीरे-धीरे कुछ उत्पादों के प्रत्यक्ष निर्माण में उपयोग किया जाता है, और फिर धीरे-धीरे इसका उपयोग कुछ उत्पादों के प्रत्यक्ष निर्माण में किया जाता है। इस तकनीक द्वारा पहले से ही मुद्रित भाग हैं। प्रौद्योगिकी में गहने, जूते, औद्योगिक डिजाइन, वास्तुकला, इंजीनियरिंग और निर्माण (एईसी), मोटर वाहन, एयरोस्पेस, दंत चिकित्सा और चिकित्सा उद्योग, शिक्षा, भौगोलिक सूचना प्रणाली, सिविल इंजीनियरिंग, आग्नेयास्त्र और अन्य क्षेत्रों के अनुप्रयोग हैं।

धातु 3 डी प्रिंटिंग, सीधे मोल्डिंग के फायदे के साथ, कोई मोल्ड, व्यक्तिगत डिजाइन और जटिल संरचना, उच्च दक्षता, कम खपत और कम लागत, व्यापक रूप से पेट्रोकेमिकल इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों, एयरोस्पेस, ऑटोमोबाइल विनिर्माण, इंजेक्शन मोल्ड, हल्के धातु मिश्र धातु कास्टिंग में उपयोग किया गया है , चिकित्सा उपचार, कागज उद्योग, बिजली उद्योग, खाद्य प्रसंस्करण, गहने, फैशन और अन्य क्षेत्र।

धातु मुद्रण उत्पादकता उच्च नहीं है, आमतौर पर मोल्ड खोलने की लागत और समय के बिना एकल या छोटे बैच भागों के तेजी से निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है। यद्यपि 3 डी प्रिंटिंग बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है, इसका उपयोग बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए विभिन्न मोल्डों के तेजी से निर्माण के लिए किया जा सकता है।

 

1)। औद्योगिक क्षेत्र

वर्तमान में, कई औद्योगिक विभागों ने अपने दैनिक मशीनों के रूप में धातु 3 डी प्रिंटर का उपयोग किया है। प्रोटोटाइप निर्माण और मॉडल उत्पादन में, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का लगभग उपयोग किया जाता है। इसी समय, इसका उपयोग कुछ बड़े भागों के उत्पादन में भी किया जा सकता है

3D प्रिंटर भागों को प्रिंट करता है और फिर उन्हें असेंबल करता है। पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रिया की तुलना में, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक समय को कम कर सकती है और लागत को कम कर सकती है, लेकिन अधिक उत्पादन भी प्राप्त कर सकती है।

२)। चिकित्सा क्षेत्र

विशेष रूप से दंत चिकित्सा में धातु 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में व्यापक रूप से किया जाता है। अन्य सर्जरी के विपरीत, धातु 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग अक्सर दंत प्रत्यारोपण को प्रिंट करने के लिए किया जाता है। 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करने का सबसे बड़ा लाभ अनुकूलन है। डॉक्टर मरीजों की विशिष्ट स्थितियों के अनुसार प्रत्यारोपण डिजाइन कर सकते हैं। इस तरह, रोगी की उपचार प्रक्रिया में दर्द कम हो जाएगा, और ऑपरेशन के बाद कम परेशानी होगी।

३)। आभूषण

वर्तमान में, कई गहने निर्माता राल 3 डी प्रिंटिंग और मोम मोल्ड निर्माण से धातु 3 डी प्रिंटिंग में बदल रहे हैं। लोगों के जीवन स्तर में निरंतर सुधार के साथ, गहनों की मांग भी अधिक है। लोग अब बाजार में साधारण गहने पसंद नहीं करते हैं, लेकिन अद्वितीय अनुकूलित गहने चाहते हैं। इसलिए, यह ढालना के बिना अनुकूलन का एहसास करने के लिए गहने उद्योग के भविष्य के विकास की प्रवृत्ति होगी, जिसके बीच धातु 3 डी प्रिंटिंग बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगी।

4)। एयरोस्पेस

राष्ट्रीय रक्षा, एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों के विकास को प्राप्त करने के लिए दुनिया के कई देशों ने धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करना शुरू कर दिया है। इटली में निर्मित जीई का पहला 3 डी प्रिंटिंग प्लांट, लीप जेट इंजन के लिए पुर्जे बनाने के लिए जिम्मेदार है, जो धातु 3 डी प्रिंटिंग की क्षमता को साबित करता है।

५)। मोटर वाहन

ऑटोमोबाइल उद्योग में धातु 3 डी प्रिंटिंग का आवेदन समय बहुत लंबा नहीं है, लेकिन इसमें बड़ी क्षमता और तेजी से विकास है। वर्तमान में, बीएमडब्ल्यू, ऑडी और अन्य प्रसिद्ध ऑटोमोबाइल निर्माता गंभीरता से अध्ययन कर रहे हैं कि उत्पादन मोड में सुधार के लिए धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग कैसे किया जाए

धातु 3 डी प्रिंटिंग भागों के जटिल आकार तक सीमित नहीं है, सीधे गठित, तेज और कुशल है, और मोल्ड के उच्च निवेश की आवश्यकता नहीं है, जो आधुनिक विनिर्माण के लिए उपयुक्त है। इसे अभी और भविष्य में तेजी से विकसित और लागू किया जाएगा। यदि आपके पास ऐसे धातु के पुर्ज़े हैं जो 3 डी प्रिंटिंग की आवश्यकता है, तो कृपया हमसे संपर्क करें

धातु 3 डी प्रिंटिंग भागों के जटिल आकार तक सीमित नहीं है, सीधे गठित, तेज और कुशल है, और मोल्ड के उच्च निवेश की आवश्यकता नहीं है, जो आधुनिक विनिर्माण के लिए उपयुक्त है। इसे अभी और भविष्य में तेजी से विकसित और लागू किया जाएगा। यदि आपके पास धातु के हिस्से हैं जिन्हें 3 डी प्रिंटिंग की आवश्यकता है,कृपया हमसे सम्पर्क करें।


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