โมดูลัสของ Young ของชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย SLS 3D คืออะไร

เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์ของ SLS 3D Printing Metal ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับโมดูลัสของ Young ของชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย SLS 3D ดังนั้น ฉันคิดว่าฉันจะเขียนบล็อกนี้เพื่อแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกในหัวข้อนี้

ก่อนอื่น เรามาดูกันก่อนว่าโมดูลัสของ Young คืออะไร โดยพื้นฐานแล้วมันคือการวัดความแข็งของวัสดุ พูดง่ายๆ ก็คือ มันบอกเราว่าวัสดุจะยืดหรืออัดได้มากเพียงใดเมื่อมีแรงกระทำกับวัสดุ ยิ่งโมดูลัสของ Young สูง วัสดุก็จะยิ่งแข็งขึ้น และจะทำให้เสียรูปน้อยลงภายใต้ความเครียด

ในปัจจุบัน เมื่อพูดถึงชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย SLS 3D โมดูลัสของ Young อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยบางประการ ปัจจัยหลักประการหนึ่งคือชนิดของโลหะที่ใช้ โลหะต่างชนิดกันมีคุณสมบัติโดยธรรมชาติที่แตกต่างกัน รวมถึงโมดูลัสของยังด้วย ตัวอย่างเช่น โลหะผสมไทเทเนียมโดยทั่วไปมีโมดูลัสของ Young ค่อนข้างสูง ซึ่งหมายความว่าพวกมันค่อนข้างแข็งและทนทานต่อการเสียรูป ในทางกลับกัน อลูมิเนียมอัลลอยด์มักจะมีโมดูลัสของ Young ที่ต่ำกว่า ทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น

อีกปัจจัยหนึ่งที่อาจส่งผลต่อโมดูลัสของ Young ของชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย SLS 3D ก็คือกระบวนการพิมพ์นั่นเอง พารามิเตอร์ที่ใช้ในระหว่างกระบวนการพิมพ์ SLS 3D เช่น กำลังเลเซอร์ ความเร็วในการสแกน และความหนาของชั้น ล้วนส่งผลต่อคุณสมบัติขั้นสุดท้ายของชิ้นส่วนที่พิมพ์ได้ ตัวอย่างเช่น หากกำลังเลเซอร์ต่ำเกินไป อนุภาคโลหะอาจไม่ละลายและหลอมรวมเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ ส่งผลให้ชิ้นส่วนมีความหนาแน่นต่ำกว่าและอาจมีโมดูลัสของ Young ต่ำกว่า

ขั้นตอนหลังการประมวลผลก็มีบทบาทเช่นกัน ตัวอย่างเช่น การอบชุบด้วยความร้อนสามารถเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย SLS 3D ได้อย่างมาก การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคนี้สามารถนำไปสู่การเพิ่มหรือลดโมดูลัสของ Young ขึ้นอยู่กับสภาวะการบำบัดความร้อนจำเพาะ

มาดูโลหะทั่วไปบางชนิดที่ใช้ในการพิมพ์ SLS 3D และค่าโมดูลัสของ Young ทั่วไปกันดีกว่า

โลหะผสมไทเทเนียม

โลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการพิมพ์ SLS 3D เนื่องจากมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยม ความต้านทานการกัดกร่อน และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ โมดูลัสของโลหะผสมไทเทเนียมของ Young โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ประมาณ 100 GPa ถึง 120 GPa ค่าที่สูงเหล่านี้ทำให้ชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งและความแข็งแรงสูง เช่น ส่วนประกอบด้านการบินและอวกาศและการปลูกถ่ายทางการแพทย์ คุณสามารถตรวจสอบของเราชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียม SLMสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบริการการพิมพ์ 3 มิติโลหะผสมไทเทเนียมของเรา

อลูมิเนียมอัลลอยด์

อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นอีกตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการพิมพ์ SLS 3D มีน้ำหนักเบา นำความร้อนได้ดี และตัดเฉือนได้ง่าย โมดูลัสอะลูมิเนียมอัลลอยด์ของ Young โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 60 GPa ถึง 80 GPa ค่าที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมไททาเนียมทำให้ชิ้นส่วนโลหะผสมอลูมิเนียมเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการลดน้ำหนักและความยืดหยุ่นบางอย่าง เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค หากคุณสนใจการพิมพ์ 3 มิติอะลูมิเนียมอัลลอยด์ของเรา ลองดูสิการพิมพ์ 3D อลูมิเนียมอัลลอยด์ SLM-

สแตนเลส

สแตนเลสมีชื่อเสียงในด้านความต้านทานการกัดกร่อนและมีความแข็งแรงสูง โมดูลัสของเหล็กกล้าไร้สนิมของ Young ที่ใช้ในการพิมพ์ SLS 3D โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 190 GPa ถึง 210 GPa ค่าที่สูงเหล่านี้ทำให้ชิ้นส่วนสแตนเลสเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น การแปรรูปทางเคมีและอุตสาหกรรมทางทะเล

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงช่วงทั่วไป และโมดูลัส Young's ที่แท้จริงของชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย SLS 3D สามารถเบี่ยงเบนไปจากค่าเหล่านี้ได้ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการผลิตเฉพาะ

เมื่อพูดถึงการวัดโมดูลัส Young ของชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย SLS 3D มีหลายวิธีให้เลือก วิธีการทั่วไปวิธีหนึ่งคือการทดสอบแรงดึง ในการทดสอบแรงดึง ตัวอย่างของชิ้นส่วนที่พิมพ์ออกมาจะถูกดึงจนแตกหัก และบันทึกเส้นโค้งความเค้น - ความเครียด โมดูลัสของ Young สามารถคำนวณได้จากความชันของส่วนเชิงเส้นของเส้นโค้งความเค้น - ความเครียด

อีกวิธีหนึ่งคือวิธีอัลตราโซนิก วิธีนี้ใช้คลื่นอัลตราโซนิกในการวัดคุณสมบัติความยืดหยุ่นของวัสดุ เป็นวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลาย ซึ่งหมายความว่าชิ้นส่วนจะไม่ได้รับความเสียหายในระหว่างขั้นตอนการทดสอบ

ในฐานะซัพพลายเออร์ SLS 3D Printing Metal เราเข้าใจถึงความสำคัญของการจัดหาชิ้นส่วนคุณภาพสูงพร้อมคุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอ รวมถึงโมดูลัสของ Young เราใช้เทคนิคการผลิตขั้นสูงและมาตรการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนที่พิมพ์ของเราตรงตามข้อกำหนดที่กำหนด

หากคุณอยู่ในตลาดชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย SLS 3D ไม่ว่าจะเป็นสำหรับโครงการขนาดเล็กหรือการผลิตขนาดใหญ่ เราพร้อมให้ความช่วยเหลือ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถทำงานร่วมกับคุณเพื่อเลือกวัสดุโลหะที่เหมาะสมและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการพิมพ์เพื่อให้ได้โมดูลัสของ Young และคุณสมบัติทางกลอื่นๆ ที่ต้องการ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเราได้โลหะการพิมพ์ 3 มิติ SLSบริการบนเว็บไซต์ของเรา

เรายินดีเสมอที่จะหารือเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณและนำเสนอโซลูชั่นที่ปรับแต่งตามความต้องการ ดังนั้น หากคุณมีคำถามหรือต้องการเริ่มโครงการ อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เรารอคอยที่จะได้ร่วมงานกับคุณและช่วยให้คุณทำให้ไอเดียของคุณเป็นจริงด้วยชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย SLS 3D คุณภาพสูง

อ้างอิง

• Callister, WD และ Rethwisch, DG (2011) วัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์: บทนำ ไวลีย์.
• Gibson, I., Rosen, DW, & Stucker, B. (2010) เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ: การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วสู่การผลิตแบบดิจิทัลโดยตรง สปริงเกอร์.