От столовых приборов и хирургических инструментов до автомобильных деталей и лопаток турбин, нержавеющая сталь повсюду вокруг нас, и это имеет смысл. Он обладает высокой коррозионной устойчивостью и термостойкостью, является легким и недорогим металлом, что делает его идеальным материалом для 3D-печати.
В настоящее время нержавеющая сталь с 3D-печатью используется в различных промышленных компонентах, а также в дизайне, архитектуре и художественном применении. Почему это происходит? Поскольку обычно это быстрее, дешевле и эффективнее традиционных методов производства.
Если вы ищете запасные части из нержавеющей стали, прототипы или инструменты, Magic Monkey Network может предоставить вам услуги 3D-печати. Рассмотрим соответствующие знания о нержавеющей стали для 3D-печати.
1. Почему стоит выбрать нержавеющую сталь с 3D-печатью?
изображение
Этот механизм без трения из нержавеющей стали был разработан компанией CSEM в Швейцарии для Европейского космического агентства и имеет лопасть и блокируемую решетчатую конструкцию, которые не могут быть изготовлены без 3D-печати (источник: ESA)
Производители имеют более 100 лет в области штамповки, резки, формовки и сварки нержавеющей стали. Хотя история 3D-печати металла составляет всего несколько десятилетий, он уже может конкурировать с традиционными методами с точки зрения скорости и стоимости. Кроме того, 3D-печать может также обеспечить сложные проекты, которые не могут быть реализованы другими методами производства, что способствует инновациям в производстве.
Прежде чем мы узнаем, как использовать нержавеющую сталь для 3D-печати, давайте сначала узнаем о "почему" в современной компании.
Уникальные инструменты
Завод по производству грузов Allegheny Electric не может остановить производство, поскольку для шестиосного робота требуется новый инструмент для определения последовательности. Но этот инструмент уникален для нужд компании и является частью компонента, который должен быть подключен к двум другим инструментам для крепления на дуге. Первоначальный прототип был напечатан в 3D-формате с использованием усиленного углеродом пластика, но этот материал был недостаточно долговечен. Впоследствии компания Allegheny Electric Company перешла на нержавеющую сталь (17-4PH) и использовала быструю и экономичную технологию печати клеевой струи 3D, разработанную производителем принтера ExOne (теперь входит в состав Desktop Metal). Но компания не применяла технологию 3D-печати для печати идентичных деталей, а вместо этого модернизиала детали с помощью технологии 3D-печати, которая обеспечивает свободу формы. Переработанная конструкция деталей для 3D-печати позволила компании снизить вес примерно на 40% за счет объединения деталей и сокращения отходов материала до уровня менее 5%. Время печати для конечного компонента (как показано на рисунке ниже) меньше одного дня, а стоимость составляет приблизительно 150 долларов США.
изображение
Инструмент EOS Customized 3D Printing Stainless Steel Arm End Tool for Allegheny Electric (Источник: EOS)
Уникальные запасные части
Для того чтобы получить знаменитый гоночный автомобиль 1952 года, необходимо использовать 28-й специальный дизельный гоночный автомобиль Cummins, новый водяной насос. Оригинальный водяной насос был разработан специально для гоночного автомобиля номер 28, что означает отсутствие производственных запасных частей, отвечающих требованиям. Еще более сложным является то, что 28-й гоночный автомобиль должен завершить гонку в течение нескольких недель, что исключает возможность использования традиционных методов отливки песка для замены деталей, так как ожидаемое время доставки составляет 10 недели.
Инженеры Cummins обратились к технологии обратной разработки и 3D-печати металла, используя 3D-принтер 3D для плавления порошковой лазерной поверхности 3D-систем. Новый водяной насос (как показано ниже) изготовлен из нержавеющей стали 316 л и полностью изготовлен в 3D-режиме всего за три дня. Весь процесс занял 5 недели вместо 10 недель. Корпус идеально подходит к другим компонентам водяного насоса, давая ему совершенно новое представление в шести гонках гоночного автомобиля.
изображение
Оригинальный No 28 Специальный гоночный водяной насос Cummins Diesel (слева) и дополнение для 3D-печати из нержавеющей стали для 3D систем (источник: 3D Systems)
Военно-морской флот США недавно установил 3D-принтер Meltio в инструментальном помещении линкора Bataan и начал использовать технологию 3D-печати из нержавеющей стали. Meltio использует лазер для расплавления металлических проводов и их размещения по слоям, а затем обрабатывает детали до конечного допуска с помощью встроенного фрезерного станка с ЧПУ. Система будет работать на нержавеющей стали 316L (общий судовой материал с отличной коррозионной устойчивостью) и распечатывать детали для технического обслуживания оборудования, включая устаревшие компоненты. Это позволяет выполнить ремонт системы без возврата на док-станцию.
Искусство и строительство
MX3D, голландская компания, использует технологию 3D-печати Line Arc Additive Manufacturing (WAAM) для создания полнофункционального моста из нержавеющей стали, охватывающего один из самых старых и известных каналов в центре Амстердама. Этот новый метод позволяет компании использовать 3D-печать металла для создания прочных, сложных и красивых конструкций из нержавеющей стали. Этот мост не только эстетически уникален, но и имеет датчики, установленные в каналах его структуры, которые могут измерять движение и нагрузку на мост в реальном времени.
изображение
Мост с 3D-печатью из нержавеющей стали, созданный MX3D в. Амстердам (сфотографирован Теа ван ден Хевель)
Прототип сложных промышленных компонентов
Крыльчатка является важным компонентом насоса, который регулирует давление насоса и должен быть спроектирован для каждого конкретного применения. Для крыльчатки требуются геометрически сложные лопасти, специально разработанные для проходящего через насосы потока жидкости. Эти лезвия по индивидуальному заказу стоят дорого и их сложно изготовить, что требует дорогостоящего капитального оборудования и квалифицированных работников.
Благодаря возможности печати внутренних компонентов из нержавеющей стали 316L, команда разработчиков может быстро создавать функциональные прототипы для тестирования с использованием тех же металлических материалов, которые необходимы для конечных компонентов. Рабочее колесо из нержавеющей стали, напечатанное с помощью системы для студийной печати из металла на следующем изображении, имеет стоимость печати приблизительно 70 долларов США за компонент. Значительно ниже стоимости прототипов обработки с ЧПУ, это позволяет значительно сократить расходы, когда требуется несколько итераций прототипа.
изображение
Функциональный прототип рабочего колеса из нержавеющей стали с 3D-печатью (источник: Desktop Metal)
Прототип функций медицинского инструмента
Shukla Medical использует нержавеющую сталь MarkForged 17-4 PH для 3D-печати прототипов, используя те же материалы, что и многие конечные продукты, а не станки с ЧПУ. Теперь они используют 3D-принтер MarkForged из углеродного волокна для печати исходного прототипа, а затем используют систему MarkForged Metal X для печати окончательного прототипа, который передается хирургам для оценки. Менеджер по разработке продукции компании Зак Свитцер сказал: "Хирурги могут представить, как использовать его в реальных разрезах и сказать, чувствует ли он себя в своих руках". Возможность более эффективного создания прототипов и более быстрого вывода готовой продукции на рынок позволит нам оставаться на переднем крае отрасли.
Сертифицированный Поставщик 
