Tisk 3D z kovu, známý také jako Direct Metal Laser Sintering (DMLS) a Direct Metal Laser Melting (DMLM), je technologie aditivních vrstev. Při kovovém 3D tisku využívá kovová 3D tiskárna laserový paprsek k natavení 20-60 mikronových vrstev kovového prášku na sebe. Práškový kov se rozprostře po celé konstrukční platformě a selektivně se nataví na předchozí vrstvy. Tento aditivní proces umožňuje vypěstovat kovové díly z lože práškového kovu. Proces se podobá jiným 3D tiskárnám na bázi polymerů Selective Laser Sintering (SLS), které používají tavení práškového lože.

Vytvořené díly jsou plně husté kovové s vynikajícími mechanickými vlastnostmi. Existují i jiné procesy 3D tisku kovů, které používají pojivo, ačkoli vytvářejí díly, které nejsou plně hustým kovem. Tímto procesem lze vytvářet složité geometrie, kterých nejsou tradiční procesy CNC obrábění schopny. Příklady kovových 3D dílů zahrnují formy a vložky, kanálové díly a rychlé nástroje.

Mezi materiály pro kovový 3D tisk patří nerezová ocel, kobalt-chrom, maraging ocel, hliník, slitina niklu a titan. Všechny tyto materiály jsou podrobně popsány níže.

Materiály pro kovový 3D tisk & Specifikace

Kovový 3D tisk je schopen vyrábět odolné díly z kovových prášků. Tyto díly mohou být složité, komplikované a propracované, a to vše při zachování jejich pevnosti.

Materiál	Označení slitiny	Vrstvy	Tvrdost	Výhody	Použití
Nerezová ocel (PH1)	15-5 PH, DIN 1.4540 & UNS S15500	20 nebo 40 mikronových vrstev	30-35 HRC Stavěná, dodatečně kalená na 40 HRC	Vysoká tvrdost & Pevnost	Prototypové / výrobní díly
Nerezová ocel (GP1)	17-4, evropská 1.4542, německá X5CrNiCuNb16-4	20 nebo 40 mikronových vrstev	230 ± 20 HV1 Vyrobeno, Broušený &leštěný na 250-400 HV1	vysoká houževnatost &tažnost	inženýrské aplikace
kobaltový chrom (MP1)	ISO 5832-4 & ASTM F75	20, 40 nebo 50 mikronových vrstev	35-45 HRC Vyrobeno	Vysokoteplotní odolnost	Turbíny &Díly motorů
Maraging Steel (MS1)	18% Ni Maraging 300, European 1.2709, německá X3NiCoMoTi 18-9-5	20 nebo 40 mikronových vrstev	33-37 HRC Stavěná, dodatečně kalená na 50-56 HRC	Snadno obrobitelná &Vynikající leštitelnost	Nástroje pro vstřikování, Konformní chlazení
Hliník AlSi10Mg	Typická slitina pro odlévání	30 mikronových vrstev	Přibližně 119 ± 5 HBW	Nízká hmotnost, Dobré tepelné vlastnosti	Automobilový průmysl, závodní
Slitina niklu IN718	UNS N07718, AMS 5662, AMS 5664, W.Nr 2.4668, DIN NiCr19Fe19NbMo3	40 mikronových vrstev	30 HRC stavěná, dodatečně kalená 47 HRC	tepelně &odolná proti korozi	Turbíny, rakety, Letectví a kosmonautika
Nerezová ocel (316L)	ASTM F138	20 mikronových vrstev	85 HRB	Odolná proti korozi &odolná proti bodovému poškození	Chirurgické nástroje, Potravinářské & Chemické provozy
Titan Ti-64*	ASTM F2924	30 nebo 60 mikronových vrstev	320 ± 15 HV5	Nízká hmotnost, Vysoká pevnost &Odolný proti korozi	Letecký průmysl, motoristické závody
Titan Ti-64 ELI*	ASTM F136 Vlastnosti	30 nebo 60 mikronových vrstev	320 ± 15 HV5	Odolnost proti korozi, Biokompatibilita	Medicína, biomedicína, implantáty

*Pro více informací kontaktujte odborníka společnosti Fathom.

DMLS Parts in As Soon As 3 Days / / Get A Quote

Hliník AlSi10Mg

AlSi10Mg je typická slitina s dobrými odlévacími vlastnostmi. Tento materiál se používá pro odlitky s tenkými stěnami a složitou geometrií. Legující prvky křemík a hořčík vedou k vysoké pevnosti a tvrdosti. Slitina má také dobré dynamické vlastnosti, a proto se používá pro díly vystavené vysokému zatížení. Díly z hliníku AlSi10Mg jsou ideální pro aplikace, které vyžadují kombinaci dobrých tepelných vlastností a nízké hmotnosti.

Vlastnosti hliníku AISi10Mg

• Vysoká pevnost
• Tvrdost
• Dobré dynamické vlastnosti

Použití hliníku AlSi10Mg

• Přímá výroba funkčních prototypů
• Malosériová výroba. Série
• Výrobky nebo náhradní díly
• Automobilový průmysl
• Strojírenství
• Motorové závody
• Letecký a kosmický průmysl
• Prototypy dílů pro tlakové lití hliníku

Kobaltový chrom MP1

Kobaltový chrom MP1 vyrábí díly v kobaltovém provedení.chrom-molybdenové superslitině. Tato třída superslitin se vyznačuje vynikajícími mechanickými vlastnostmi (pevnost/tvrdost), odolností proti korozi a teplotní odolností. Tyto slitiny se běžně používají v biomedicínských aplikacích, jako jsou zubní a lékařské implantáty, a také pro vysokoteplotní strojírenské aplikace, například v leteckých motorech.

Kobalt-chrom MP1 Vlastnosti

• Zvýšená pevnost, teplotní & odolnost proti korozi
• Zlepšuje mechanické vlastnosti Zlepšuje se se zvýšenou teplotou až do 500-600 °C
• Shoduje se s chemickým složením UNS R31538 vysokouhlíkové slitiny CoCrMo
• Zajišťuje bezniklovou (< 0.1 % obsahu niklu) složení
• Splňuje mechanické & chemické specifikace ISO 5832-4 & ASTM F75 pro lité slitiny CoCrMo implantátů

Použití kobalt-chrom MP1

• Vysokoteplotní technické aplikace (např, turbíny, lékařské implantáty)

Maraging Steel MS1

Maraging Steel MS1 je martenziticky kalitelná ocel. Její chemické složení odpovídá americké klasifikaci 18 % Ni Maraging 300, evropskému 1.2709 a německému X3NiCoMoTi 18-9-5. Tento druh oceli se vyznačuje vynikající pevností v kombinaci s vysokou houževnatostí. Díly jsou po sestavení snadno obrobitelné pomocí CNC dokončovacích procesů a lze je snadno dodatečně kalit na tvrdost vyšší než 50 HRC. Mají také vynikající leštitelnost. Mezi aplikace oceli MargingSteel patří nástroje a vysoce výkonné díly.

Maraging Steel MS1 Vlastnosti

• Snadno obrobitelná
• Kalitelná až do cca 1,5 % HRC. 54 HRC
• Dobrá tepelná vodivost

Maraging Steel MS1 Aplikace

• Série vstřikovacích forem pro velkosériovou výrobu
• Nástrojové aplikace (např, Tlakové lití hliníku)
• Vysoce výkonné díly

Nerezová ocel GP1

Nerezová ocel GP1 je nerezová ocel. Její chemické složení odpovídá americké klasifikaci 17-4, evropské klasifikaci 1.4542 a německé klasifikaci X5CrNiCuNb16-4. Tento druh oceli se vyznačuje tím, že má dobré mechanické vlastnosti, zejména vynikající tažnost ve stavu zpracovaném laserem, a je široce používán v různých strojírenských aplikacích. Tento materiál je ideální pro mnoho aplikací při výrobě dílů, jako jsou funkční kovové prototypy, malé série výrobků, individualizované výrobky nebo náhradní díly.

Vlastnosti nerezové oceli GP1

• Dobré mechanické vlastnosti
• Vynikající tažnost

Použití nerezové oceli GP1

• Inženýrské aplikace včetně funkčních. Prototypy
• Malosériové výrobky
• Individuální výrobky nebo náhradní díly
• Díly vyžadující vysokou houževnatost &Tvárnost

Nerezová ocel PH1

Nerezová ocel PH1 je nerezová ocel. Chemické složení odpovídá složení 15-5 PH, DIN 1.4540 a UNS S15500. Tento druh oceli se vyznačuje tím, že má vynikající mechanické vlastnosti, zejména ve stavu vytvrzování srážením. Tento druh oceli se široce používá v různých lékařských, leteckých a dalších strojírenských aplikacích vyžadujících vysokou tvrdost a pevnost. Tento materiál je ideální pro mnoho aplikací při výrobě dílů, jako jsou funkční kovové prototypy, malosériové výrobky, individualizované výrobky nebo náhradní díly.

Nerezová ocel PH1 Vlastnosti

• Velmi vysoká pevnost
• Snadno kalitelná až do cca 1,5 mm. 45 HRC

Použití nerezové oceli PH1

• Inženýrské aplikace včetně funkčních prototypů
• Malosériové výrobky
• .
• Individuální výrobky nebo náhradní díly
• Díly vyžadující vysokou houževnatost &Tvrdost

Titan Ti64

Titan Ti64 je slitina Ti6Al4V. Tato běžná lehká slitina se vyznačuje vynikajícími mechanickými vlastnostmi a odolností proti korozi v kombinaci s nízkou specifickou hmotností a biokompatibilitou. Verze ELI (extra-low interstitials) má obzvláště vysokou čistotu. Titan je vhodný pro letecké a strojírenské aplikace i pro biomedicínské implantáty.

Vlastnosti titanu Ti64

• Nízká hmotnost s vysokou měrnou pevností na hustotu
• Odolnost proti korozi
• Biokompatibilita
• Laser-Spékané díly splňují požadavky normy ASTM F1472 (pro Ti6Al4V) & ASTM F136 (pro Ti6Al4V ELI) týkající se maximálního množství nečistot
• Velmi dobrá bio-přilnavost

Použití titanu Ti64

• Letecký průmysl &Strojírenské aplikace
• Biomedicínské implantáty

Výběr nejlepšího materiálu pro každou metodu 3D tisku kovů je důležitý. Náš tým ve společnosti Fathom vám pomůže vybrat nejvhodnější materiál pro váš projekt. Níže se zabýváme čtyřmi postupy kovového 3D tisku kovového 3D tisku.

Postupy kovového 3D tisku

Přestože existuje několik kategorií kovového 3D tisku, všechny základní výrobní metody zahrnují výrobu součásti přidáváním materiálu po jedné vrstvě. Nejprve se stavební komora naplní argonem nebo jiným inertním plynem. Tento plyn se používá k minimalizaci oxidace kovového materiálu. Práškový materiál se umístí na konstrukční platformu. Poté laser naskenuje průřez součásti a spojí granule dohromady, aby se vytvořila vrstva. Sestavovací platforma se posune o jednu vrstvu dolů a poté se přidá další vrstva kovového prášku. Laser opět naskenuje a vytvoří další vrstvu. Proces se opakuje, dokud není součást vyrobena. K připevnění dílu k sestavovací plošině se použijí podpůrné konstrukce ze stejného materiálu. Z dílu se odstraní přebytečný prášek a díl se tepelně upraví. Díl se od konstrukční platformy oddělí pomocí řezání, drátového EDM nebo obrábění.

Mezi metody kovového 3D tisku patří //

• Selektivní laserové tavení (SLM) //A laser taví vrstvy práškového kovového materiálu v postupných vrstvách.
• Tavení elektronovým svazkem (EBM) //Stejný proces jako SLM, ale laser nahrazuje elektronový svazek.
• Laserové depoziční svařování (LMD) // Kovový prášek se vrství na základní materiál a taví se bez pórů a trhlin.
• Nanášení kovového prášku (MPA) // Částice prášku se urychlují v nosném plynu a poté se nanášejí na dříve vytištěnou vrstvu nebo podklad pomocí práškové trysky.

Pokud byl díl vytvořen jedním z výše uvedených procesů kovového 3D tisku, přechází k následnému zpracování. Následné zpracování může zahrnovat řadu technik. Tyto kroky zahrnují odstranění veškerého volného prášku, odstranění podpůrných struktur a tepelné žíhání. Kvalitu povrchu lze také zlepšit tryskáním, pokovením, mikroobráběním nebo leštěním. Otvory nebo závity mohou být vytvořeny pomocí CNC obrábění.

Rozlišování mezi jednotlivými procesy 3D tisku kovů může být matoucí, protože některé procesy jsou si velmi podobné. Mezi nejčastější otázky týkající se terminologie 3D tisku z kovu patří //

Jaký je rozdíl mezi DMLS a SLM? Přímé laserové spékání kovů (DMLS) i selektivní laserové tavení (SLM) využívají laser ke skenování a spojování nebo tavení částic kovového prášku za účelem jejich spojení a vytvoření dílu ve vrstvách. Oba procesy používají kov ve formě granulí a obě metody jsou typem 3D tisku s tavením v práškovém loži. Hlavní rozdíl mezi nimi je v procesu spojování částic. Zatímco DMLS používá materiál z kovové slitiny s proměnlivou teplotou tání, který se spojuje při vysoké teplotě, SLM používá kovové prášky s jedinou teplotou tání. SLM i DMLS jsou vhodné pro průmyslové použití a inženýrské projekty.

Jaký je rozdíl mezi DMLM a DMLS? Přímé laserové spékání kovů (DMLS) a přímé laserové tavení kovů (DMLM) jsou oba aditivní výrobní procesy, které používají lasery k roztavení kovového práškového materiálu tak, aby se částice spojily. Při procesu DMLS je kov roztaven pouze částečně. Při procesu DMLM je materiál zcela roztaven na kapalinu, která po ochlazení ztuhne. DMLS je termín, který lze použít pro označení obou procesů.

Ať už váš projekt využívá technologii DMLS nebo jiný proces 3D tisku kovů, můžete očekávat vysoce kvalitní díl, který je srovnatelný s kovovým dílem vyrobeným tradičními výrobními metodami. Schopnost vyrábět silné, složité a odolné díly je jen několik z výhod kovového 3D tisku. Existují i další výhody, které podnítily poptávku po kovovém 3D tisku. Proberte své možnosti s odborníkem na kovový 3D tisk společnosti Fathom ještě dnes.

Jaké jsou výhody kovového 3D tisku?

Při plánování projektu kovového 3D tisku je důležité mít na paměti následující výhody. Kovové 3D tištěné objekty mají vynikající fyzikální vlastnosti. Mohou být vyrobeny z široké škály materiálů, které se obtížně zpracovávají tradičními výrobními metodami, například z kovových superslitin. Kovový 3D tištěný výrobek má dobré provozní vlastnosti, je lehčí a vyžaduje méně montážních komponent. Použití metody kovového 3D tisku umožňuje společnostem vyrábět díly se složitou geometrií nedosažitelnou tradičními výrobními metodami. Stále více průmyslových odvětví využívá výhod kovového 3D tisku k inovacím a využívá tuto technologii pro řadu aplikací.

DMLS Parts in As Soon As 3 Days / / Get A Quote

Metal 3D Printing Applications

Kovový 3D tisk je oblíbenou výrobní metodou, protože dokáže snížit hmotnost dílu a zároveň mu dodat odolnost a pevnost. Tyto vlastnosti se ukázaly jako výhodné pro letecký průmysl, zdravotnictví, výzkum a vývoj, automobilový průmysl a další. DMLS lze použít pro řadu aplikací, včetně //

• Funkční prototypy
• Přímá digitální výroba
• Formy &Vložky
• Konstrukce
• Rychlé nástroje
• Náhradní díly
• . Díly
• Pevná pouzdra
• Chladiče &Výměníky tepla

Historie 3D tisku z kovu

Technologie 3D tisku z kovu existuje již od 80. let minulého století. Tato technologie se stále vyvíjí a na jejím vývoji a komercializaci se podílí řada velkých společností. Následující časová osa je přehledem historie kovového 3D tisku //

• 1980 / / První laserový spékací stroj vyvinul Dr. Carl Deckard z Texaské univerzity. Tento stroj se sice používal na plasty, ale představoval příležitost pro 3D tisk kovů.
• 1986 / / Technologii stereolitografie vynalezl Charles Hull
• 1988 / / Selektivní laserové spékání (SLS) vynalezl Carl Deckard a připravil půdu pro zavedení DMLS.
• 1989 / / Selektivní laserové spékání vynalezl Carl Deckard
• 1991 / / Dr. Ely Sachs z MIT vytvořil technologii Binder Jetting
• 1995 / / Společnost ExOne získala licenci na technologii Binder Jetting kovových materiálů
• 1995 / / Německý Fraunhoferův institut patentoval tavení kovů pomocí laserů. S rozvojem 3D tisku kovů pomáhaly také univerzity a německá společnost EOS.
• 2012 / / Velké korporace GE, HP a DM začaly investovat do 3D tisku kovů.
• 2017 – současnost / / 3D tisk kovů se nadále rozvíjí ve velké a lukrativní odvětví.

Další zdroje o kovovém 3D tisku & Reference

Přečtěte si tyto další zdroje, reference a články o kovovém 3D tisku //

• 3D tištěné titanové díly pro kola
• Konformní chlazení
• DMLS z hliníku, Inconelu nebo titanu – vyplatí se to?
• Služby přímého laserového tavení kovů
• DMLM vs. DMLS – je mezi nimi opravdu nějaký rozdíl?
• Barevný 3D tisk
• Investiční odlévání
• GPI Prototype sestavuje 3D tištěný raketový motor z Inconelu 718 pro SEDS na UCSD
• Jak funguje DMLS?
• 3D tištěné kytarové díly
• Služby aditivní výroby kovů

Cena 3D tisku kovů

Rychle získejte cenovou nabídku na jakýkoli projekt 3D tisku kovů ještě dnes pomocí naší platformy SmartQuote a mějte své díly již za tři dny v závislosti na specifikacích projektu.