Kako se tehnologija štampanja može koristiti za proizvodnju preciznih tečnih mlaznica?

一, problemi s izradom tipičnih mlaznica i novih mogućnosti koje se metalni ispis otvara
1. Problemi sa tradicionalnom izradom
Precizne tekuće mlaznice imaju osnovnu strukturu koja sadrži mikrometar - kanale protoka nivoa, nizove mlaznica i multi - funkcionalne komponente. Da bi ih napravili, moraju se ispuniti sljedeći strogi standardi:
Visoka preciznost: Otvor mlaznice treba biti između 10 i 50 mikrona, a površinski hrapavost protoka treba biti manja od 0,8 μm.
Struktura je komplicirana jer treba imati tečne priključke za opskrbu, lažne rupe i regije u kojima se mogu formirati ubrizgavanje. Tradicionalna CNC obrada treba puno različitih procesa, što ga čini skupom i daje niske stope prinosa.
Svojstva materijala: materijali koji su otporni na koroziju, imaju dobru toplotnu provodljivost ili su biokompatibilni (takav nehrđajući čelik, legure titana ili nikl - legure), jer tradicionalno lijevanje ili zavarivanje mogu lako uzrokovati probleme.
Na primjer, pravljenje tečnih mlaznih glava staru - moderan način uključuje stvaranje slojeva tekućih staza fotolitografijom, a zatim slaganjem mlaznih portova da bi napravili dijelove. Ali neujednačen protok svjetlosti otpornosti na granici tečnog napajanja može učiniti da površinu ne bude dovoljno ravna, što zauzvrat utječe na konzistentnost visine mlaznice i čini mlaz manje dobro.
2. Glavne prednosti metalnog 3D štampanja
Tehnologija metalnih štampanja gradi tri - dimenzionalne predmete direktno taljenjem ili prskanjem metalnih materijala jedan na drugi, koji nadilazi fizičke granice postojećih metoda.
Sloboda dizajna: Može se napraviti bilo koji komplicirani kanal protoka, gradijentni materijal ili integrirani dizajn, poput kombiniranja tečnog vodovoda, lažnog rupe i prskanja u portu u jednu.
LPBF tehnologija može postići dimenzionalnu tačnost od ± 0,05 mm. Kada je uparen s post - procesima obrade poput hemijskog poliranja i mikro brušenja, može postići i površinsku hrapavost RA manja ili jednaka 0,4 μ m.
Brzina upotrebe materijala: Inkjet Metal 3D štampanje koristi na - Potražnja za prskanjem, što znači da koristi više od 90% materijala, što je mnogo više od 50% do 70% koje se koristi tipično posteljina u prahu.
Brza iteracija: Dizajn - do - Proizvodnja uzoraka je smanjen na samo nekoliko dana, što omogućava izradu malih serija i prilagođavanje proizvoda za svakog kupca.
2, važne upotrebe tehnologije za testiranje metala u pravljenju mlaznica
1. Mlaznica za mikrofluidični čip
Mikrofluidični čipovi moraju imati kanale za protok, ventile i reakcijske komore koje su široke samo nekoliko mikrometara. Tradicionalne meke metode litografije otežavaju postavljanje metalnih dijelova sa vrlo visokom preciznošću. Metal LPBF tehnika može ispisati podloge od nehrđajućeg čelika ili titana, koristite hemijsku jetkanje kako biste napravili mikrochannele, a zatim upotrijebite inkjetMetalni 3D štampanjeDa biste dodali funkcionalne premaze poput hidrofobnih slojeva. Zbog toga su materijali vrlo otporni na koroziju i sigurnu za žive stvari. Na primjer, kompanija je proizvela medicinsku dijagnostičku mlaznicu za čipu koja koristi LPBF za ispis baze od nehrđajućeg čelika od 316 l. Zatim, raspršava zlatne nanočesticle na bazu kako bi se napravila provodljiva elektroda, što ga čini tri puta osjetljivije od starijih metoda.
2. Inkjet glave za ispis za preduzeća
Integriranje tisuća mikrometra - Mlaznice veličine u visoko - precizne inkjet glave za ispis su skupe i ima nizak prinos kada se koristi koristeći standardne metode poput polisilicon title i vezanja. Tehnologija tiskanje inkjet metala 3D može učiniti sljedeće:
Multi - Materijalna integracija: prskanje nehrđajućeg čelika (za strukturnu podršku) i piezoelektričnu keramiku (za vožnju komponente) istovremeno da naprave matičnu materičnu mlaznicu;
Poboljšanje niza mlaznice: optimizacijom strukture, asimetrični kanali protoka izrađeni su za spuštanje kapljica mastila i podizanje rezolucije ispisa na 2400dpi.
Brza prilagodba: Da biste ubrzali razvojni ciklus, promijenite otvor blende mlaznice i ugao kanala na temelju svojstava tinte, poput viskoznosti i površinske napetosti.
3. Mlaznica za 3D štampanje
Metal 3D printing nozzles have to be able to handle high temperatures (>2000 °C) and high pressures (>100MPA). Tradicionalne tehnike stavljanja sastavljanja, poput zavarivanja lemljenja ili elektrona, mogu lako uzrokovati pukotine termalnih stresa. Ded tehnologija, poput koaksijalnog praha hranjenje laserske obloge, može učiniti sljedeće:
Integrirano oblikovanje: stavite nikl - mlaznice sa legurom na bazi direktno na podlogu za uklanjanje problema za zavarivanje;
Funkcionalni gradijent dizajn: Izlaz mlaznice je izgrađen od legure bakra s jakom toplotnom provodljivošću, a unutarnji kanal protoka sastoji se od legura titana sa visokom čvrstoćom. To uravnotežuje toplotno upravljanje i strukturnu snagu.
Popravak i obnovanje: istrošene mlaznice se tretiraju koristeći lokalizirane laserske obloge, što ih čini traje više od tri puta duže.
3, problemi i rješenja u tehnologiji
1. Kontrola hrapavosti površine
Grubost površine metalnih otisnih objekata obično je RA veća od ili jednaka 6,3 μm, koja treba poboljšati post - obradu:
Hemijsko poliranje, koje koristi pranje kiseline kako bi se riješili naleti na površini, može spustiti RA na manje od 3,2 μm. Laserska mikro obloga, s druge strane, stvara debeli oksidni sloj na površini dok ga čini manje grubim.
Hibridna proizvodnja: koristeći 3D štampanje i CNC preciznu obradu kako bi se kritična površina dobila manje od 0,8 μm. 2. pronalaženje oštećenja iznutra
Postoje problemi s postupkom topljenja u prahu, takve pore i pukotina, pa treba testirati bez uništavanja da bi se osiguralo da radi da radi.
Industrijsko CT skeniranje: Pronađite sve rupe za unutrašnjost kako biste bili sigurni da je gustina najmanje 99,5%;
Test za umor: Da biste bili sigurni da životnog vijeka ispunjava specifikacije, uradite 10 ciklusa opterećenja prema standardu ASTM E466.
2. Kompatibilnost sa više materijala
Inkjet Metal 3D štampanje treba da se bavi činjenicom da različiti metali imaju različite točke topljenja i probleme sa vezom na sučelju:
Nanoplarticle tinta: Napravite mastilo sa malim legurom tališta, poput BI - legure sa talištem od oko 60 stepeni, za ispis na niskim temperaturama.
Lasersko spajanje ili ultrazvučno zavarivanje može povezati između različitih materijala jačih.