金屬粉末床熔融3D打印為什么很受歡迎,？

金屬粉末床熔融 (MPBF) 3D打印技術之一,，利用高功率能量源將金屬粉末顆粒融合成復雜的形狀,。MPBF 是一種流行的金屬 3D 打印技術，主要分為兩種形式電子束粉末床熔融 (E-PBF)和激光粉末床熔融(LPBF) ,，主要區(qū)別在于能源類型,。



電子束粉末床熔融
電子束粉末床熔融 (E-PBF) 憑借其兼容高溫材料、零件應力小和無支撐等特點,，在金屬 3D 打印領域大放異彩,。然而，其真空室增加了復雜性,，并將其范圍限制為導電,、高熔點金屬。雖然其局限性僅限于特定材料系列,，但 E-PBF 能夠在沒有支撐的情況下打印復雜的內部幾何形狀,，這使其成為醫(yī)療植入物和復雜的航空航天部件的理想選擇。其優(yōu)勢的獨特組合——無應力零件,、耐高溫和無支撐打印,，使工程師能夠突破設計界限，并在要求苛刻的行業(yè)中解鎖突破性應用,。



激光粉末床熔融
激光粉末床熔融 (LPBF) 利用高功率激光從細金屬粉末床上精細地燒結復雜的金屬部件,。與電子束熔融成型不同，LPBF 在空氣或惰性氣體中發(fā)揮作用,，使其更易于使用且更具成本效益,。其多樣化的材料選擇適用于各種金屬，包括貴金屬,。雖然復雜的幾何形狀通常需要支撐結構,，但 LPBF 的逐層精度在生產輕質、高精度的組件方面表現出色,，可以生產從復雜的珠寶和牙科零件到航空航天結構的部件,。LPBF 在需要復雜細節(jié)和多樣化材料的廣泛應用中找到了立足點。

選擇 MPBF 制造零件的原因有很多,，一些最常見的優(yōu)勢包括：

●高精度和分辨率：MPBF 可以生產具有非常高的精度和分辨率的零件,，使其成為需要精確尺寸和公差的應用的理想選擇,。

●材料范圍廣：該技術還可用于打印多種金屬材料，包括鋼,、鋁,、鈦、金,、銀和鎳合金,。

●復雜的幾何形狀：MPBF 能夠打印具有復雜幾何形狀的零件，而使用傳統(tǒng)制造方法很難或不可能生產這些零件,。

●減少材料浪費：與傳統(tǒng)技術相比,，MPBF 產生的材料浪費更少，使其更具可持續(xù)性,。

●MPBF 非常適合生產具有復雜幾何形狀的零件,，而使用傳統(tǒng)制造方法很難或不可能生產這些零件。這包括具有內部通道,、網格和其他復雜特征的零件,。

MPBF 可用于在當天生產零件，這可以幫助公司縮短交貨時間并更快地將產品推向市場,，同時僅使用零件所需的材料量,。大部分剩余的粉末可以在未來的打印中重復使用，不僅減少浪費,，而且可以減少一般生產過程中購買的材料,。

MPBF 與其他金屬 3D 打印技術的比較
MPBF 是三種主要金屬 3D 打印技術之一，其他技術還有金屬絲擠出,、粘合劑噴射和定向能量沉積 (DED),，這些技術都有其自身的優(yōu)點和缺點。

金屬熔絲制造
金屬熔絲制造 (MFFF) 是一種相對較新的金屬 3D 打印技術,，越來越受歡迎,。該技術的工作原理是通過加熱噴嘴擠出金屬絲,，形成生坯狀態(tài)部件,，然后必須在熔爐中對其進行清洗和燒結，然后才能達到全密度,。MFFF 比 MPBF 便宜,，但無法生產具有相同精度、分辨率或速度的零件,。這是一種快速,、低成本的金屬部件生產方法。


△金屬熔絲制造的工藝

粘合劑噴射
粘合劑噴射 (BJ) 與 MFFF 的原理類似,，需要產生需要進一步燒結的生坯部件,。該技術使用噴墨打印頭將粘合劑沉積到一層金屬粉末上,。打印出部件后，將其在熔爐中燒結,，將粉末顆粒融合在一起,。BJ 比 MPBF 便宜，但無法生產具有相同強度,、耐用性和幾何復雜性的部件,。


△惠普的粘合劑噴射技術

定向能量沉積
定向能量沉積 (DED) 使用高功率激光或電子束熔化金屬粉末，然后將熔融金屬沉積到構建平臺上以創(chuàng)建零件,。DED 無法生產任何金屬增材制造技術中最復雜的形狀,，它也是最慢且最昂貴的。通常,，這些組件需要大量的后處理,，因為使用 DED 生產的產品僅接近凈形狀。

結論
MPBF 是一種多功能且功能強大的金屬 3D 打印技術,，與其他技術相比具有許多優(yōu)勢,。MPBF 非常適合生產具有復雜幾何形狀的高質量零件、減少交貨時間和成本以及提高可持續(xù)性,。