Како одабрати прави метал за ваш пројекат 3Д штампања

Инжењер је недавно дао своју прву металну 3Д наруџбу и једноставно написао „нерђајући челик“ у пољу материјала. Делови су стигли са прекомерном тежином од 30% и нису прошли валидацију монтаже. Требало је да користе алуминијум.

Други клијент је одабрао најјефтинију легуру алуминијума за прототип медицинског уређаја. Узорци су одбијени јер нису имали потребне сертификате о биокомпатибилности.

У свету адитивне производње, избор погрешног материјала не само да увећава вашу фактуру-већ вас кошта недељама времена испоруке и кредибилитета пројекта. Успех није у проналажењу "најјачег" метала; ради се о усклађивању својстава материјала са окружењем дела.

Зашто је избор материјала ваша највећа{0}}одлука о поврату улагања

Већина материјалних грешака потиче од „застарелог размишљања о дизајну“-при избору метала јер је функционисао за ЦНЦ обраду. Међутим, у 3Д штампању, избор материјала диктира цео производни екосистем: процес штампања, потребне структуре подршке и интензитет накнадне{3}}обраде.

Подаци из индустрије сугеришу да је скоро 35% прераде метала АМ узроковано неусклађеношћу материјала. Када се ангажујете аУслуга 3Д штампања од метала титанијума, на пример, не купујете само метал; обавезујете се на одређени циклус управљања топлотом и{0}}олакшавања стреса који може да удвостручи трошкове ако материјал није стриктно неопходан.

Четири питања која сваки инжењер треба да постави:

Примарна функција: Да ли му је потребна висока затезна чврстоћа или је топлотна проводљивост приоритет?

Радно окружење: Да ли ће се суочити са корозивним хемикалијама, екстремним вибрацијама или температурама изнад 500 степени?

Регулаторни захтеви: Да ли то захтева ФДА{0}}у складу са биокомпатибилношћу или следљивост у ваздухопловству{1}}?

„Скривени“ буџет: Да ли сте узели у обзир накнадну{0}}обраду (ХИП, ЦНЦ дорада или анодизација)?

Матрица одлуке о избору материјала

Да бисте вам помогли да уравнотежите перформансе и трошкове, користите ову матрицу као почетну тачку.

1. Нерђајући челик: свестрани радни коњ

Нерђајући челик (316Л и 17-4ПХ) чини отприлике 35% укупне потрошње металног праха. То је „подразумевано“ са разлогом: предвидљиво је и исплативо.

316Л (Тхе Марине/Медицал Цхоице): Одлична отпорност на корозију и висока дуктилност. Идеалан за обраду хране и хируршке алате.

17-4ПХ (Избор чврстоће): Може се термички обрађивати до знатно веће тврдоће.

Савет за цену: Користите 316Л као основну линију трошкова „1к“. Ако ваш део не захтева екстремну уштеду тежине или отпорност на 600 степени + топлоту, ово је ваша најисплативија{5} опција.

2. Алуминијум: Лагани Спеедстер

Када менаџери пројекта разматрају3Д метална штампа алуминијума, они обично јуре две ствари: смањење тежине и расипање топлоте.

АлСи10Мг: индустријски стандард. 66% је лакши од челика и нуди одличне термичке карактеристике за хладњаке и компоненте дронова.

Скривено ограничење: Алуминијум има релативно ниску радну температуру (испод 250 степени). Такође захтева пажљив дизајн подршке због високог термичког ширења током штампања.

Напомена за накнадну обраду: За разлику од титанијума, алуминијум се лако обрађује помоћу ЦНЦ-а и може се анодизирати ради отпорности на хабање.

3. Титанијум: избор врхунских перформанси

Ангажовање професионалне услуге Титаниум Метал 3Д штампања је често једини пут за пројекте у ваздухопловству и медицинским имплантатима.

Ти-6Ал-4В (оцена 5): Нуди најбољи расположиви однос снаге и тежине.

Оцена 23 (ЕЛИ): Верзија „Ектра Лов Интерститиал“ посебно за медицинске имплантате код којих је отпорност на замор живот-критична.

Буџетска реалност: Титанијум је обично 3к до 5к трошак од нерђајућег челика. Цена није само у праху; налази се у вакуум{3}}окружењу за штампање у комори и обавезним циклусима вакуумске пећи за смањење напрезања-.

4. Бакар: специјалиста за проводљивост

Историјски гледано,3Д штампа бакарбило тешко због рефлективности метала. Данас, са напредном ласерском технологијом и легурама ЦуЦр1Зр, то је-за индукционе калемове-високих перформанси и ракетне млазнице{4}}хлађене течношћу.

Професионални савет: Чисти бакар је најпроводљивији, али најтеже за штампање. ЦуЦр1Зр нуди 90% „проводљивост-према-снази“ слатку тачку која је много поузданија за индустријску употребу.

Технички подаци за поређење

Уобичајене материјалне замке-и како их избећи

1. Грешка „ЦНЦ Цопи-Пасте“.

Не бирајте 6061 алуминијум само зато што га је користио ваш ЦНЦ део. У 3Д штампању, АлСи10Мг је стандард. Прелазак на не-нестандардне легуре ради „упознатости“ често повећава трошкове за 400% због специјализованог извора праха.

2. Превидети „Порез на подршку“

Чврсти материјали као што су инконел или титанијум захтевају масивне потпорне структуре да би се спречило савијање. Ручно уклањање ових носача повећава трошкове рада. Ако је дизајн сложен, материјал који више "опрости" као што је 316Л би могао бити јефтинији у коначном резултату.

3. Игнорисање површинске тврдоће

Алуминијум је лаган, али је мекан. За примене{1}}интензивне хабања, морате узети у обзир цену тврдог-елоксирања или прећи на алатни челик или легуру ЦоЦр.

Контактирајте сада

Не постоји „савршен“ метал-само прави метал за ваше специфичне компромисе-између тежине, снаге и новчаника. Раним идентификовањем ограничења животне средине и потреба за накнадном{3}}обрадом можете да избегнете замке „претеране тежине од 30%“ или „неуспех биокомпатибилности“ које ометају пројекте.

Спремни да оптимизујете следећу верзију? Без обзира да ли вам је потребна специјализована услуга 3Д штампања од метала титанијума за ваздухопловство или високо{1}}3Д штампање бакра за електронику са високом проводљивошћу, наш инжењерски тим може да пружи упоредно-у-поређење трошкова и перформанси.