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基于粉末的3D打印的6个未来应用

这些是粉末冶金中使用amixon®混合机的关键优势。工厂经理报告了他们的经验......

 

混合精度最高——不受填充量和速度影响

  • amixon®立式螺旋混合机即使在低速运转时也能快速生成理想的粉末混合物。
  • 即使混合机仅部分填充,混合质量也能保持恒定。
  • “理想的混合质量”意味着无论混合时间长短或使用其他精密混合系统,均无法进一步提高混合均匀度。

 

使用寿命长,维护成本低

  • 得益于坚固耐用的结构
  • 得益于相对较低的速度
  • 得益于较短的混合时间

 

卫生设计,确保最大程度的工艺可靠性

  • 螺旋混合工具仅在顶部支撑和驱动,因此粉末空间无需轴封。
  • 所有组件,包括无死角截止阀,都清晰可见且易于清洁。
  • 带有OmgaSeal®密封的大型检修门便于维护,即使在接触压力极低的情况下也能确保永久的气密性。
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高效排空和无污染批次

  • amixon® 混合机能够几乎完全排空,从而避免批次之间的交叉污染。

 

灵活的工艺适应性与解聚选项

  • amixon® 混合机可选配转子-定子系统或高剪切叶片,用于强力解聚和精细粉末的定向加工。

3D打印金属部件可用于建筑、航空航天和医疗领域。采用粉末床熔融工艺制造的高性能部件价格昂贵。然而,增材制造工艺在少量生产时具有成本效益。

粉末熔融工艺制造的复杂部件

 

当涉及复杂几何形状时,金属部件的增材制造具有经济意义:

  • 自由曲面和有机结构
  • 空腔、晶格结构或内部通道(例如用于冷却涡轮叶片
  • 具有高强度和最小重量的拓扑优化部件

当需要少量金属部件时,增材制造也很有用

  • 没有可用的模具
  • 模具工具非常昂贵
  • 时间至关重要(维修
  • 只有成品部件的数字图纸

粉末冶金是金属增材制造的技术基础。这尤其包括通过雾化、冷凝或研磨制造金属粉末的工艺。与烧结部件相比,增材制造不需要基体。

粉末制备和混合工艺及其众多附属工艺对最终产品的质量至关重要。

我们将向您展示3D打印技术的六个未来应用领域,这些领域将随着技术的发展而不断壮大。

KoneSlid® 粉末冶金搅拌机。600升可用容量。混合速度快、柔和,可完全排空——最高可达100%。

amixon® 粉末混合机/搅拌机,用于增材制造和粉末冶金

 

amixon® 粉末混合机满足粉末冶金和增材制造的最高质量要求,特别是在以下领域

a) 激光熔化(LPBF - 激光粉末床熔化)

b) 激光沉积焊接(DED - 定向能量沉积)

  • 理想的金属粉末混合质量:无论颗粒形状、大小、密度和流动性如何,都能实现均匀混合。通过三维重新排列实现最佳均匀性——无论填充水平和混合工具速度如何。可靠防止输送和填充过程中的偏析。
  • 优化粉末特性:amixon®可确保所有合金元素的均匀分布。
  • amixon® 可对混合颗粒进行包覆/改性(也可添加纳米分散添加剂)。这可以提高流动性并减少偏析。最终得到具有均匀堆积密度的均匀粉末床。

amixon®测试中心配备锥形真空混合干燥器/合成反应器。

amixon® 混合器/搅拌器/干燥混合器/合成反应器

 

 

  • amixon® 混合器/搅拌器还可用于特殊应用:低挥发性介质的脱气、蒸发和干燥。这些操作在真空密封、温度可控的 amixon® 混合器中进行。随后,建议用惰性气体对粉末混合物进行惰性化。
  • 高纯度合金:amixon®混合器可配备陶瓷衬里。这样可以避免混合物受到金属污染。
  • amixon®混合器符合制药卫生标准。它们为要求苛刻的添加剂制造工艺提供最高的工艺可靠性和最佳的粉末质量。

在amixon GmbH技术中心,有4台具有5种特定性能的混合器/真空干燥器/合成反应器:

  • 与产品接触的部件由59号合金制成
  • 反应温度高达350°C
  • 反应压力高达25巴
  • 与产品接触的部件涂有氧化陶瓷

 

增材制造工艺的应用领域

 

1. 包装

每年产生的废弃物中,超过28%为容器和包装。3D打印在可持续包装的发展中发挥着越来越重要的作用。增材制造能够制造出特别轻质的结构,这是传统包装生产方法(如注塑成型)无法实现的。从保护罩到运输系统:重量可减轻多达30%。

2.奢侈品

从精致餐具到定制珠宝:3D打印技术也应用于奢侈品领域。这一市场注定会采用增材制造技术,因为它能够生产基于贵金属的定制设计。这些奢侈品的3D打印技术可作为概念验证,并为未来在大众市场中的应用铺平道路。

3. 物种保护

3D打印技术可以实现独特的结构。这对于物种保护来说是一个重大优势,因为可以快速、灵活地生产出适用于各种应用的耐候性部件。

3D打印机打印的珊瑚结构被植入受损的海洋珊瑚礁中,以促进其生长并扩大面积。增材制造使部件可以轻松放置在海床上。这些结构引起了全球珊瑚礁保护者的极大兴趣。

amixon®测试中心为各种amixon加工设备的试验提供了绝佳的机会。

Amixon® 始终有30多台精密混合器可供测试。

 

4. 电池

改良电池是一项开创性的未来技术,粉末床熔融技术也为此做出了贡献。聚合物粉末床熔融技术已在复杂的三维锂铁电池生产中进行了测试。

随着技术的发展,3D打印电池将为电子行业创造全新的可能性。如今,电子设备都是为标准电池而设计的。然而,未来3D打印将有可能将电路板整合到设备的结构中。

5.运动器材

3D打印早已用于假肢医学。因此,运动服装和运动医疗产品的制造商也认识到增材制造的潜力也就不足为奇了。

无论是具有高减震性能的鞋垫、透气性自行车头盔还是定制的高尔夫球杆,粉末床熔融技术都可以用来开发有助于提高运动员表现和健康的部件。

所需粉末的数量不断增加。

 

6. 虫害控制和疾病预防

监测病媒(如蚊子)的数量对于保护公众健康至关重要。然而,后勤和资金方面的障碍使得这些工作越来越困难,特别是在疟疾高发且财政资源有限的偏远地区。

作为一项实验的一部分,英国埃塞克斯的传染病专家使用开源设计在3D打印机上制作了捕蚊灯,并将其放置在沼泽中。这些捕蚊灯最终证明不仅与现场使用的原始捕蚊灯一样有效,而且生产成本降低了60%,重量也大大减轻。

科学家们利用所获得的知识,将注意力集中在偏远地区的病媒监测项目扩展上。最终目标是获得更多可用于对抗传染病的有效数据。

amixon®为金属和陶瓷高性能材料提供独特的广谱精确混合物。粉末成分是微结构还是纳米结构并不重要。请与我们联系。我们很乐意为您提供建议,并在amixon技术中心进行测试。

Gyraton®筒仓混合机能够以最高质量混合大批量粉末。在多级工艺路线中,它们发挥着越来越重要的作用。

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