วิธีการพิมพ์

การพิมพ์ 3D ของชิ้นส่วนโลหะเกี่ยวข้องกับการเชื่อมผงโลหะละเอียดทีละชั้นโดยเลือกตามแบบจำลองดิจิทัล มีเทคนิคการพิมพ์ต่างๆ ที่ใช้ในการหลอมละลายผงโลหะ:

Selective Laser Melting (SLM) ใช้เลเซอร์กำลังสูงเพื่อหลอมและเชื่อมผงโลหะเข้าด้วยกัน ซึ่งจะสร้างชิ้นส่วนที่มีความหนาแน่นเกือบเต็มที่มีความแม่นยำสูงและรายละเอียดที่ซับซ้อน SLM เหมาะสำหรับโลหะที่มีปฏิกิริยารุนแรง เช่น ไททาเนียมและโลหะผสมนิกเกิล

การหลอมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) ใช้ลำอิเล็กตรอนในสุญญากาศเพื่อการหลอมผงโลหะในชั้นถัดไป EBM ช่วยให้สามารถพิมพ์ได้ในโครงสร้างไทเทเนียมขนาดใหญ่และซับซ้อนที่ใช้งานในอวกาศ

การกดทับไอโซสถิตแบบร้อน (HIP) – นี่คือวิธีการประมวลผลแบบหลังการพิมพ์ โดยที่มีการใช้แรงดันก๊าซไอโซสแตติกและอุณหภูมิสูงเพื่อบีบอัดและเพิ่มความหนาแน่นของชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ 3 มิติ HIP ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและความสมบูรณ์ของวัสดุ โดยส่วนใหญ่จะใช้สำหรับส่วนประกอบของระบบอวกาศที่ต้องมีความเสถียร

ขึ้นรูปโลหะด้วยการฉีด (MIM) – นำผงโลหะละเอียดมาผสมกับวัสดุประสานแล้วฉีดขึ้นรูปเพื่อสร้างชิ้นส่วนสีเขียวรูปถอดพิมพ์แบบซับซ้อน จากนั้นกำจัดตัวประสานและทำการเผาและเพิ่มความหนาแน่นให้กับชิ้นส่วนโลหะ MIM ช่วยให้ผลิตชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็กที่มีความซับซ้อนและมีปริมาณมากได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีการทำซ้ำได้ดี

Direct Metal Laser Sintering (DMLS) ใช้เลเซอร์ในการหลอมผงโลหะบางส่วนให้กลายเป็นก้อนของแข็ง DMLS ให้ความเร็วและต้นทุนที่ต่ำกว่าสำหรับงานบางอย่าง ขั้นตอนหลังการประมวลผลอาจจำเป็นสำหรับความหนาแน่นเต็มที่

MetalBinder jetting ใช้สารเชื่อมเหลวใส่ลงบนเตียงผงโลหะเพื่อเชื่อมต่ออนุภาค เมื่อส่วนสีเขียวถูกปล่อยให้ให้เข้าร่วมกันในเตาเผา วิธีนี้ทำให้สามารถผลิตในปริมาณมากได้

การประยุกต์ใช้งานหลักของเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติ ได้แก่ ส่วนประกอบเครื่องบินน้ำหนักเบา การปลูกถ่ายและอุปกรณ์เทียมที่เฉพาะเจาะจงสำหรับผู้ป่วยในด้านสุขภาพ อุปกรณ์สำหรับการฉีดขึ้นรูป และส่วนประกอบอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนที่มีประสิทธิภาพเชิงโครงสร้างหรือทางความร้อนที่ดีขึ้น ความสามารถในการสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนซึ่งวิธีการแบบเดิมไม่สามารถทำได้ ทำให้เครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติได้รับความนิยมอย่างมาก