Druk 3D z metalu w 2025 roku: DMLS vs. Binder Jetting - wyjaśnienie

Oblicze produkcji metali uległo zmianie. Druk 3D z metalu nie jest już odległym futurystycznym eksperymentem w 2025 roku, ale stał się kamieniem węgielnym produkcji przemysłowej. Jednak równolegle z dojrzałością, powszechne pytanie, które każdy biznes i inżynier naprawdę chce zadać, brzmi: cóż: Która usługa druku 3D z metalu jest najlepsza dla mojego projektu?

Oto czołowi gracze na tej arenie: Bezpośrednie Spiekanie Laserowe Metalu (DMLS) i Metal Binder Jetting (BJT). Obydwie metody tworzą złożone części metalowe, ale działają na zupełnie innych zasadach, a wybór niewłaściwej z nich może prowadzić do niepotrzebnych kosztów lub awarii pod presją.

W firmie Norck codziennie przeprowadzamy naszych klientów przez takie techniczne rozdroża. Niniejszy przewodnik wyjaśnia różnice między DMLS i Binder Jetting, dzięki czemu można podjąć świadomą decyzję dotyczącą cyklu produkcyjnego 2025.

Zrozumienie technologii

Czym jest DMLS?

"Złoty standard wysokowydajnych części metalowych", bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS) to technologia, która dostarcza potężny laser światłowodowy do precyzyjnego topienia i łączenia warstw proszków metalowych. Ponieważ wymaga ona całkowitego stopienia metalu, części produkowane w technologii DMLS są bardzo gęste i zwarte, a niekiedy przewyższają one części odlewane lub kute.

Co to jest Binder Jetting?

Binder Jetting można scharakteryzować jako "szybką" usługę druku 3D z metalu. Nie opiera się ona na laserze, ale raczej na głowicy drukującej, która nakłada płynny środek wiążący na warstwę proszku metalowego, skutecznie "sklejając" go ze sobą. Po zakończeniu drukowania pozostaje on w stanie "zielonym", co oznacza, że jest kruchy i może być wypalany tylko w piecu w celu spiekania.

1. Wytrzymałość i integralność materiału

Jeśli chodzi o wydajność mechaniczną, DMLS ma przewagę. Ponieważ laser tworzy pełne wiązanie metalurgiczne podczas drukowania, części są prawie w 100% gęste i izotropowe.

• DMLS: Idealny dla funkcjonalnych części "końcowego zastosowania" w sektorze lotniczym, medycznym i motoryzacyjnym.

• Rozpylanie spoiwa: Chociaż proces spiekania skutkuje silnie związanym elementem, zwykle zawsze powstaje pewien stopień porowatości, który jest w stanie osiągnąć jedynie 95% do 98% gęstości. To nadal nie wystarcza do innych zastosowań, takich jak turbiny silników odrzutowych i wsporniki lotnicze.

2. Szybkość i skalowalność

To właśnie tutaj Binder Jetting błyszczy. W 2025 roku Binder Jetting jest preferowanym wyborem dla firm przechodzących od "prototypowania" do "masowej produkcji".

• DMLS: Laser musi narysować dosłownie każdy szczegół każdej części. Oznacza to, że jeśli masz pełną tacę komponentów, czas budowy wzrasta liniowo. To sprawia, że DMLS lepiej nadaje się do małych partii bardzo złożonych części.

• Binder Jetting: Głowica drukująca pokrywa całe łoże w jednym przejściu, układając spoiwo dla dziesiątek części jednocześnie. Może ona wydrukować pełną objętość w ułamku czasu potrzebnego na druk DMLS. Jeśli potrzebujesz 500 metalowych wsporników do przyszłego tygodnia, Binder Jetting jest najprawdopodobniej najbardziej wydajną ścieżką.

3. Precyzja i wykończenie powierzchni

Jeśli twój projekt ma małe wewnętrzne kanały (takie jak chłodzenie konformalne w formach) lub wymaga ekstremalnej dokładności wymiarowej, DMLS jest zwycięzcą.

• DMLS: Laser jest niezwykle precyzyjny, co pozwala na "ciasne" tolerancje i ostre szczegóły. Wykończenie powierzchni jest spójne i przypomina drobnoziarnisty papier ścierny.

• Natryskiwanie spoiwa: Części znacznie kurczą się podczas procesu spiekania w piecu - czasami nawet o 15% do 20%.

4. Rozważania dotyczące kosztów

Dla właściciela firmy lub kierownika ds. zaopatrzenia często decydującym czynnikiem jest wynik finansowy.

• DMLS: Generalnie ma wyższy koszt w przeliczeniu na część. Wynika to z wysokiego zużycia energii przez lasery, wymogu konstrukcji wsporczych, które muszą być ręcznie usuwane, oraz wolniejszej przepustowości.

• Binder Jetting: Znacznie niższy koszt dla dużych ilości. Ponieważ jest szybszy i nie wymaga konstrukcji wsporczych, "cena za część" znacznie spada wraz ze wzrostem ilości zamówienia.

5. Wymagania dotyczące obróbki końcowej

Usługi druku 3D z metalu są dalekie od zakończenia po zakończeniu projektu przez drukarkę.

• DMLS: Części są przyspawane do metalowej płyty konstrukcyjnej. Potrzebują one "podpór", aby zapobiec efektowi wypaczenia spowodowanemu przez ciepło. Usunięcie tych "podpór" może być wykonane tylko poprzez pracę ręczną, elektrodrążenie drutowe lub obróbkę CNC.

• Rozpylanie spoiwa: Ponieważ są one wspierane przez luźny materiał w proszku, mogą drukować bez konieczności stosowania podpór. Wiąże się to jednak z dodatkowym procesem spiekania w piecu, który jest niezbędny i zajmuje wiele godzin, a jeśli chcesz osiągnąć 100% gęstości, możesz również potrzebować prasowania izostatycznego na gorąco.

Podsumowanie: Którego rozwiązania potrzebujesz?

W 2025 r. wybór między DMLS a Binder Jetting zależy od celów danego projektu:

• Wybierz DMLS : Jeśli potrzebujesz wysokowydajnych komponentów klasy lotniczej, implantów medycznych o certyfikowanej biokompatybilności lub części o złożonych wewnętrznych strukturach kratowych, które muszą wytrzymać ekstremalne ciśnienie.

• Binder Jetting: Jeśli potrzebna jest produkcja seryjna od 50 do 5000 części z dążeniem do obniżenia "kosztu jednostkowego" w dużych partiach funkcjonalnych komponentów przemysłowych o dopuszczalnej niewielkiej porowatości.

Norck nie wierzy w podejście "jeden rozmiar dla wszystkich". Nasza platforma produkcyjna analizuje dane CAD i wymaganą objętość, aby zasugerować najbardziej wydajną ścieżkę. Nasz zespół zapewnia, że części są dostarczane z zachowaniem najwyższych standardów jakości.

Skontaktuj sięz nami już dziś, a jeden z naszych profesjonalnych inżynierów pomoże Ci zdecydować, która technologia dodatków do metali jest odpowiednia dla Twoich celów produkcyjnych na rok 2025.