Који су најчешћи материјали који се користе у металном 3Д штампању?

Од сложених млазница за гориво у млазним моторима до -прилагођених ортопедских имплантата од титанијума, производња металних адитива прешла је из „футуристичког“ експеримента у камен темељац модерне индустријске производње. Међутим, за већину менаџера производа и стручњака за набавку, изазов није проналажење штампача-већ кретање кроз све сложенији каталог доступних легура.

Почетком 2024. подаци из Гранд Виев Ресеарцх-а сугеришу да, иако тржиште метала АМ расте са ЦАГР од преко 20%, највеће уско грло остаје избор материјала. Избор погрешне легуре не доводи само до "субпар" дела; то доводи до катастрофалног механичког квара, расипања буџета и месеци кашњења-на-тржишне распореде.

Високи улози у избору материјала у металу АМ

Зашто "ЦНЦ начин размишљања" не ради за 3Д штампање

У традиционалној ЦНЦ машинској обради, прелазак са нерђајућег челика на алуминијум може захтевати само промену алата и подешавање брзине. У свету адитивне производње (АМ), материјал је процес. Материјал диктира снагу ласера, брзину скенирања и целокупну стратегију управљања топлотом конструкције.

Одабир некомпатибилне легуре за одређену геометрију може довести до унутрашњих пукотина напрезања, "искривљења" или микроскопске порозности. Када је цена металног 3Д штампања по делу на коцки, ови технички кварови постају скупи пословни ризици.

Усклађивање процеса са материјалом

Док већина индустријских метала користи селективно ласерско топљење (СЛМ) или директно ласерско синтеровање метала (ДМЛС), избор материјала често диктира машину.

СЛМ/ДМЛС: Најбоље за3Д штампа алуминијумских легураи титанијум где је велика густина критична.

Убризгавање везива: Често је исплативије-за велике серије нерђајућег челика, под условом да узмете у обзир скупљање које се дешава током следеће фазе синтеровања у пећи.

Легуре алуминијума: зашто су златни стандард за лагану тежину

Улога алуминијума у ​​производњи 2024

3Д штампа алуминијумских легура данас представља највећи обим сегмента металног АМ тржишта. Омиљен због свог изузетног односа снаге-према-тежини и високе топлотне проводљивости, алуминијум је први избор за носаче за ваздухопловство и аутомобилске измењиваче топлоте. Са отприлике 2,7 г/цм³, нуди смањење тежине од 65% у поређењу са челиком.

Технички слом: АлСи10Мг наспрам АлСи7Мг

Већина добављача индустријских металних 3Д штампача фокусира се на ове две класе:

Стручни увид: Када наручите од произвођача 3Д штампе од легуре алуминијума да производи делове, увек наведите термичку обраду. „Као -штампан” алуминијум је често ломљив; правилно отклањање стреса-и циклус старења Т6 је оно што заправо откључава структурни потенцијал материјала.

Титанијум: премиум опција високих{0}}перформанси

Да ли је титанијум вредан трошкова?

Када тражите ауслуга 3Д штампања метала титанијума, улажете у материјал који одговара чврстоћи високо{0}}легираног челика са скоро упола мањом тежином. Осим ваздухопловства, његова "убилачка апликација" је биокомпатибилност.

Избор степена: Ти-6Ал-4В наспрам Ти-6Ал-4В ЕЛИ

Ти-6Ал-4В (Граде 5): Стандард за тркачке и ваздухопловне компоненте. Нуди високу отпорност на топлоту и невероватну затезну чврстоћу (950МПа+).

Ти-6Ал-4В ЕЛИ (Граде 23): Верзија „Ектра Лов Интерститиалс“. Ово је медицински стандард за имплантате и зубне мостове јер минимизира нечистоће које могу изазвати нежељене биолошке реакције.

Увид стручњака: Многи купци претпостављају да је титанијум прескуп због цене праха. Међутим, коришћењем „Оптимизације топологије“-дизајнирања делова који стављају материјал само тамо где је напрезање-често можете да смањите тежину дела за 50% у поређењу са ЦНЦ-обрађеном верзијом, чинећи коначну фабричку понуду за услугу 3Д штампања од титанијума изненађујуће конкурентном.

Нерђајући челик: Поуздан радни коњ

Када изабрати челик уместо алуминијума

Нерђајући челик је „све-свестрано“ за функционалне индустријске делове. Док је услуга 3Д штампања од нерђајућег челика 316Л стандард за поморске и медицинске алате због отпорности на корозију, 17-4 ПХ је избор за тешке алате и компоненте мотора.

316Л: Одлична дуктилност; савршено за делове који морају да издрже корозивне хемикалије или стерилизацију.

17-4 ПХ: Мартензитни челик који се може термички обрађивати да би се постигла екстремна тврдоћа.

Стручни увид: Водите рачуна о завршној обради површине. „Као -штампан” нерђајући челик има храпавост површине (Ра) од око 10-15 микрона. Ако вам је потребна завршна обрада огледала, уверите се да ваша услуга производње металних адитива има интерне могућности ЦНЦ обраде или електрополирања.

Месинг и легуре бакра: навигација кроз изазов рефлективности

Успон 3Д штампања бакра и месинга

дуго времена,3Д штампање месингаа чисти бакар је био "немогућ задатак" индустрије јер ови метали рефлектују ласерску енергију назад у машину, потенцијално уништавајући оптику.

Међутим, са појавом ласера ​​са влакнима велике{0}}не снаге и зелене ласерске технологије, специјализовани добављачи делова за 3Д штампање од месинга сада могу да производе делове високе{2}}проводљивости за:

Електрични конектори и индукциони намотаји.

Луксузни декоративни хардвер.

Високо{0}}ефикасни хладњаци.

Резиме Поређење: Матрица перформанси материјала

Усклађеност и прописи: Не-о преговорима

Ако набављате за регулисану индустрију, ваша фабрика за 3Д штампање метала по мери мора да обезбеди више од самог дела. Они морају дати папирни траг:

ИСО 13485 / АС9100: Неопходан за медицину и ваздухопловство, респективно.

Извештаји о испитивању материјала (МТР): Доказ да хемија праха одговара спецификацији.

Density Verification: Typically, industrial-grade parts should be >99,5% густо да би се обезбедио век трајања.