應(yīng)用于金屬3D打印的真空爐
【康沃真空網(wǎng)】Vector 3D由西科沃克頂尖設(shè)備單室真空爐演變而來(lái)。該解決方案綜合氣體淬火設(shè)備的所有優(yōu)點(diǎn)，可滿足增材制造行業(yè)不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。
Vector 3D具備燒結(jié)、脫脂、應(yīng)力消除、老化或固溶熱處理等加工工藝，對(duì)于金屬3D打印至關(guān)重要。
金屬3D打印工藝是否需要配備一臺(tái)熱處理設(shè)備？
對(duì)于市場(chǎng)上最常見的金屬3D打印技術(shù)來(lái)說(shuō)，熱處理是必要工序。激光技術(shù)（EOS、SLM等）使打印金屬零件成為可能。但金屬元素具有不規(guī)則的分子結(jié)構(gòu)，通過應(yīng)力消除或時(shí)效有助于實(shí)現(xiàn)更均勻的結(jié)構(gòu)，消除內(nèi)部張力，使打印元件更加堅(jiān)固不至于斷裂。
就噴膠技術(shù)（ExOne、桌面金屬等）而言，熱處理不僅是一種選擇，也是打印工藝的一部分。單純靠打印生產(chǎn)出一個(gè)由金屬粉末和粘合劑組成的“毛坯件”，通過燒結(jié)工藝金屬粉末熔化在一起，粘合劑被除去。熱處理過程是將綠色零件轉(zhuǎn)化為金屬的過程。
由西科沃克設(shè)計(jì)和制造的VECTOR?3D真空爐可以幫助您完成上述兩大工藝。該爐型采用目前最先進(jìn)的技術(shù)，專門用于處理燒結(jié)過程中產(chǎn)生的粘合劑顆粒和混合物。
金屬3D打印常見的熱處理工藝有哪些？
主要取決于打印技術(shù)，目前最常見的是燒結(jié)、消除應(yīng)力和時(shí)效。使用噴膠技術(shù)時(shí)，我們會(huì)得到一個(gè)“毛坯件”，即金屬粉末和粘結(jié)劑的組合。將毛坯件進(jìn)行燒結(jié)處理，金屬粉末熔化在一起，粘合劑被除去，毛坯件變成成品金屬件。
激光技術(shù)也可以打印金屬零件，但激光打印使用的原料具有不規(guī)則的分子結(jié)構(gòu)。應(yīng)力消除或時(shí)效工藝有助于實(shí)現(xiàn)更均勻的結(jié)構(gòu)，消除內(nèi)部張力，使打印件不容易斷裂。
要知道，就像用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的鑄件一樣，很多時(shí)候打印件在經(jīng)過必要的后續(xù)處理后，可能還需要進(jìn)一步的熱處理加工。哪種爐子可以執(zhí)行進(jìn)一步的熱處理工藝是值得考慮的問題。西科沃克的VECTOR 3D是通用型真空爐，可以進(jìn)行所有可能的工藝加工。此外，該爐型可以處理燒結(jié)工藝產(chǎn)生的粘結(jié)顆粒。5種不同的保護(hù)系統(tǒng)可以使?fàn)t子保持良好狀態(tài)，使用壽命更長(zhǎng)。
能否使用現(xiàn)有真空爐進(jìn)行3D打印熱處理？
這要看情況。大多數(shù)真空爐都可以調(diào)整以執(zhí)行應(yīng)力消除或時(shí)效工藝。如果所需工藝溫度在爐子本身的溫度范圍內(nèi)，就沒有問題。在粘結(jié)劑噴射技術(shù)和燒結(jié)工藝方面，情況就復(fù)雜了。粘合劑在熱處理過程中產(chǎn)生蒸汽，這些蒸汽可能積聚在爐體溫度較低的部分、泵送系統(tǒng)或電源饋通上，這會(huì)降低爐子某些部件的壽命，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重短路，導(dǎo)致火災(zāi)。VECTOR 3D真空爐是專門為粘結(jié)劑噴射工藝設(shè)計(jì)的，該設(shè)備額外配有保護(hù)系統(tǒng)，有助于使?fàn)t子長(zhǎng)期處于良好狀態(tài)。當(dāng)然，與常規(guī)的真空爐一樣，除了粘結(jié)劑噴射，該爐型還可用于任何其他工藝。歸根結(jié)底，真空爐是增材制造行業(yè)的最佳解決方案；但是并不是每臺(tái)真空爐都能滿足增材制造的特殊工藝要求。
我計(jì)劃引進(jìn)幾種不同的3D打印技術(shù)。有沒有一種爐子可以同時(shí)處理不同的技術(shù)？
有。真空爐是可以進(jìn)行大部分熱處理工藝的通用型設(shè)備。燒結(jié)、應(yīng)力消除、時(shí)效以及淬火、滲碳、退火、釬焊、覆膜、回火和固溶熱處理都可以在同一爐型內(nèi)完成。當(dāng)然，因?yàn)槭酆笊?jí)成本太高，所以在設(shè)計(jì)和建造階段，爐子需要根據(jù)需求進(jìn)行相應(yīng)配置。熱處理爐的投資周期大概在10-30年，提前為未來(lái)做好計(jì)劃是非常明智的。西科沃克的VECTOR 3D真空爐可以執(zhí)行所有的熱處理工藝，作為通用型設(shè)備是最好的例子。除此之外，它也可以執(zhí)行包括脫脂在內(nèi)的增材制造熱處理工藝。
目前市場(chǎng)上有很多爐型。哪一款是最適合金屬3D打印的？
現(xiàn)如今的金屬3D打印主要使用不銹鋼和高溫合金，如鈦基或鋁基材料等，熱處理工藝需要在零氧環(huán)境下進(jìn)行，可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)：一是使用氣氛爐，通過工藝氣體形成保護(hù)氣氛；二是使用真空爐，降低爐內(nèi)氧氣含量。市場(chǎng)趨勢(shì)表明，因?yàn)槌杀镜土?，基礎(chǔ)尺寸的氣氛爐常用于簡(jiǎn)單工件的小批量生產(chǎn)和成型制作。對(duì)于航空航天等專業(yè)市場(chǎng)的大中型零部件生產(chǎn)，真空爐（如VECTOR 3D）則是首選。與簡(jiǎn)單的氣氛設(shè)備相比，雖然真空爐采購(gòu)成本相對(duì)較高，但其使用壽命和利用率更優(yōu)越。
我的打印設(shè)備工作區(qū)尺寸為400*250*250。我應(yīng)該考慮同等尺寸的爐子嗎？
看情況。對(duì)于僅偶爾進(jìn)行打印加工的成型設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，同尺寸爐子可能是最佳解決方案。但是，對(duì)于中、大批量生產(chǎn)，設(shè)備效率就是最需要考慮的問題了。提高印刷速度是當(dāng)今所有打印生產(chǎn)商的關(guān)注重點(diǎn)，打印速度逐月遞增。另一方面，批量熱處理通常在固定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，因此打印速度的提高并不單純是物理速度的提升。這就是為什么3D打印用戶通常采用更大的爐子來(lái)同時(shí)處理多個(gè)批次工件的原因，以這種方式來(lái)爐子加工和打印速度提的同步提升。當(dāng)前，大多數(shù)3D打印用戶都配置有一臺(tái)以上的打印設(shè)備，爐子的加工能力也需要同步提升了。熱處理爐通常來(lái)說(shuō)是生命期較長(zhǎng)的投資，你也不希望它成為“生產(chǎn)鏈中最薄弱的一環(huán)”。
這就是為什么西科沃克的VECTOR 3D設(shè)備提供4種標(biāo)準(zhǔn)尺寸（250x250x400；400x400x600；600x600x900和900x900x1200）。我們也可以針對(duì)客戶需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)生產(chǎn)。在我們的產(chǎn)品組合中有許多定制設(shè)計(jì)的爐子，其中包括一個(gè)32米長(zhǎng)、溫度均勻度為±3°C的大型全金屬真空爐和一個(gè)可承受120噸負(fù)荷的水平真空爐。
Vector 3D具備燒結(jié)、脫脂、應(yīng)力消除、老化或固溶熱處理等加工工藝，對(duì)于金屬3D打印至關(guān)重要。
對(duì)于市場(chǎng)上最常見的金屬3D打印技術(shù)來(lái)說(shuō)，熱處理是必要工序。激光技術(shù)（EOS、SLM等）使打印金屬零件成為可能。但金屬元素具有不規(guī)則的分子結(jié)構(gòu)，通過應(yīng)力消除或時(shí)效有助于實(shí)現(xiàn)更均勻的結(jié)構(gòu)，消除內(nèi)部張力，使打印元件更加堅(jiān)固不至于斷裂。
就噴膠技術(shù)（ExOne、桌面金屬等）而言，熱處理不僅是一種選擇，也是打印工藝的一部分。單純靠打印生產(chǎn)出一個(gè)由金屬粉末和粘合劑組成的“毛坯件”，通過燒結(jié)工藝金屬粉末熔化在一起，粘合劑被除去。熱處理過程是將綠色零件轉(zhuǎn)化為金屬的過程。
由西科沃克設(shè)計(jì)和制造的VECTOR?3D真空爐可以幫助您完成上述兩大工藝。該爐型采用目前最先進(jìn)的技術(shù)，專門用于處理燒結(jié)過程中產(chǎn)生的粘合劑顆粒和混合物。
金屬3D打印常見的熱處理工藝有哪些？
主要取決于打印技術(shù)，目前最常見的是燒結(jié)、消除應(yīng)力和時(shí)效。使用噴膠技術(shù)時(shí)，我們會(huì)得到一個(gè)“毛坯件”，即金屬粉末和粘結(jié)劑的組合。將毛坯件進(jìn)行燒結(jié)處理，金屬粉末熔化在一起，粘合劑被除去，毛坯件變成成品金屬件。
激光技術(shù)也可以打印金屬零件，但激光打印使用的原料具有不規(guī)則的分子結(jié)構(gòu)。應(yīng)力消除或時(shí)效工藝有助于實(shí)現(xiàn)更均勻的結(jié)構(gòu)，消除內(nèi)部張力，使打印件不容易斷裂。
要知道，就像用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的鑄件一樣，很多時(shí)候打印件在經(jīng)過必要的后續(xù)處理后，可能還需要進(jìn)一步的熱處理加工。哪種爐子可以執(zhí)行進(jìn)一步的熱處理工藝是值得考慮的問題。西科沃克的VECTOR 3D是通用型真空爐，可以進(jìn)行所有可能的工藝加工。此外，該爐型可以處理燒結(jié)工藝產(chǎn)生的粘結(jié)顆粒。5種不同的保護(hù)系統(tǒng)可以使?fàn)t子保持良好狀態(tài)，使用壽命更長(zhǎng)。
能否使用現(xiàn)有真空爐進(jìn)行3D打印熱處理？
這要看情況。大多數(shù)真空爐都可以調(diào)整以執(zhí)行應(yīng)力消除或時(shí)效工藝。如果所需工藝溫度在爐子本身的溫度范圍內(nèi)，就沒有問題。在粘結(jié)劑噴射技術(shù)和燒結(jié)工藝方面，情況就復(fù)雜了。粘合劑在熱處理過程中產(chǎn)生蒸汽，這些蒸汽可能積聚在爐體溫度較低的部分、泵送系統(tǒng)或電源饋通上，這會(huì)降低爐子某些部件的壽命，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重短路，導(dǎo)致火災(zāi)。VECTOR 3D真空爐是專門為粘結(jié)劑噴射工藝設(shè)計(jì)的，該設(shè)備額外配有保護(hù)系統(tǒng)，有助于使?fàn)t子長(zhǎng)期處于良好狀態(tài)。當(dāng)然，與常規(guī)的真空爐一樣，除了粘結(jié)劑噴射，該爐型還可用于任何其他工藝。歸根結(jié)底，真空爐是增材制造行業(yè)的最佳解決方案；但是并不是每臺(tái)真空爐都能滿足增材制造的特殊工藝要求。
我計(jì)劃引進(jìn)幾種不同的3D打印技術(shù)。有沒有一種爐子可以同時(shí)處理不同的技術(shù)？
有。真空爐是可以進(jìn)行大部分熱處理工藝的通用型設(shè)備。燒結(jié)、應(yīng)力消除、時(shí)效以及淬火、滲碳、退火、釬焊、覆膜、回火和固溶熱處理都可以在同一爐型內(nèi)完成。當(dāng)然，因?yàn)槭酆笊?jí)成本太高，所以在設(shè)計(jì)和建造階段，爐子需要根據(jù)需求進(jìn)行相應(yīng)配置。熱處理爐的投資周期大概在10-30年，提前為未來(lái)做好計(jì)劃是非常明智的。西科沃克的VECTOR 3D真空爐可以執(zhí)行所有的熱處理工藝，作為通用型設(shè)備是最好的例子。除此之外，它也可以執(zhí)行包括脫脂在內(nèi)的增材制造熱處理工藝。
目前市場(chǎng)上有很多爐型。哪一款是最適合金屬3D打印的？
現(xiàn)如今的金屬3D打印主要使用不銹鋼和高溫合金，如鈦基或鋁基材料等，熱處理工藝需要在零氧環(huán)境下進(jìn)行，可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)：一是使用氣氛爐，通過工藝氣體形成保護(hù)氣氛；二是使用真空爐，降低爐內(nèi)氧氣含量。市場(chǎng)趨勢(shì)表明，因?yàn)槌杀镜土?，基礎(chǔ)尺寸的氣氛爐常用于簡(jiǎn)單工件的小批量生產(chǎn)和成型制作。對(duì)于航空航天等專業(yè)市場(chǎng)的大中型零部件生產(chǎn)，真空爐（如VECTOR 3D）則是首選。與簡(jiǎn)單的氣氛設(shè)備相比，雖然真空爐采購(gòu)成本相對(duì)較高，但其使用壽命和利用率更優(yōu)越。
我的打印設(shè)備工作區(qū)尺寸為400*250*250。我應(yīng)該考慮同等尺寸的爐子嗎？
看情況。對(duì)于僅偶爾進(jìn)行打印加工的成型設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，同尺寸爐子可能是最佳解決方案。但是，對(duì)于中、大批量生產(chǎn)，設(shè)備效率就是最需要考慮的問題了。提高印刷速度是當(dāng)今所有打印生產(chǎn)商的關(guān)注重點(diǎn)，打印速度逐月遞增。另一方面，批量熱處理通常在固定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，因此打印速度的提高并不單純是物理速度的提升。這就是為什么3D打印用戶通常采用更大的爐子來(lái)同時(shí)處理多個(gè)批次工件的原因，以這種方式來(lái)爐子加工和打印速度提的同步提升。當(dāng)前，大多數(shù)3D打印用戶都配置有一臺(tái)以上的打印設(shè)備，爐子的加工能力也需要同步提升了。熱處理爐通常來(lái)說(shuō)是生命期較長(zhǎng)的投資，你也不希望它成為“生產(chǎn)鏈中最薄弱的一環(huán)”。
這就是為什么西科沃克的VECTOR 3D設(shè)備提供4種標(biāo)準(zhǔn)尺寸（250x250x400；400x400x600；600x600x900和900x900x1200）。我們也可以針對(duì)客戶需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)生產(chǎn)。在我們的產(chǎn)品組合中有許多定制設(shè)計(jì)的爐子，其中包括一個(gè)32米長(zhǎng)、溫度均勻度為±3°C的大型全金屬真空爐和一個(gè)可承受120噸負(fù)荷的水平真空爐。
