3D-udskrivning af metal, også kendt som Direct Metal Laser Sintering (DMLS) og Direct Metal Laser Melting (DMLM), er en additiv lagteknologi. Under Metal 3D-printning anvender en metal 3D-printer en laserstråle til at smelte 20-60 mikron lag af metalpulver oven på hinanden. Metalpulveret spredes over hele byggeplatformen og smeltes selektivt til tidligere lag. Denne additive proces gør det muligt at dyrke metaldele ud fra et lag af pulveriseret metal. Processen ligner andre polymerbaserede Selective Laser Sintering (SLS) 3D-printere, der anvender fusion af pulverbed.

De dele, der skabes, er fuldt tætte metaldele med fremragende mekaniske egenskaber. Der findes andre 3D-printprocesser til metal, som anvender et bindemiddel, men de producerer dele, som ikke er fuldt tætte metaldele. Processen kan producere komplekse geometrier, som traditionelle CNC-bearbejdningsprocesser ikke er i stand til. Eksempler på 3D-dele af metal omfatter forme og indsatser, kanalarbejde og hurtig værktøjsfremstilling.

Metal 3D-printmaterialer omfatter rustfrit stål, koboltkrom, maraging stål, aluminium, nikkellegering og titanium. Disse materialer er alle diskuteret i detaljer nedenfor.

Metal 3D-printmaterialer & Specifikationer

Metal 3D-printing er i stand til at fremstille holdbare dele fra metalpulvere. Disse dele kan være komplekse, indviklede og udførlige, alt imens de bevarer deres styrke.

Materiale	Legeringsbetegnelse	Lag	Hårdhed	Fordele	Anvendelser
Rustfrit stål (PH1)	15-5 PH, DIN 1.4540 & UNS S15500	20 eller 40 mikronlag	30-35 HRC Opbygget, efterhærdet til 40 HRC	Høj hårdhed & Styrke	Prototype/produktionsdele
Edelstål (GP1)	17-4, europæisk 1.4542, tysk X5CrNiCuNb16-4	20 eller 40 mikronlag	230 ± 20 HV1 Built, Slebet & Poleret til 250-400 HV1	Høj sejhed & Duktilitet	Ingeniørmæssige anvendelser
Koboltkrom (MP1)	ISO 5832-4 & ASTM F75	20, 40 eller 50 mikronlag	35-45 HRC Built	Høj temperaturbestandighed	Turbiner &Motordele
Maraging stål (MS1)	18% Ni Maraging 300, europæisk 1.2709, tysk X3NiCoMoTi 18-9-5	20 eller 40 mikronlag	33-37 HRC opbygget, efterhærdet til 50-56 HRC	Let bearbejdeligt & Fremragende polerbarhed	Injektionsstøbningsværktøj, Konform køling
Aluminium AlSi10Mg	Typisk støbe-legering	30 mikronlag	Af ca. 119 ± 5 HBW	Lav vægt, Gode termiske egenskaber	Automotive, Racing
Nikkellegering IN718	UNS N07718, AMS 5662, AMS 5664, W.Nr. 2.4668, DIN NiCr19Fe19NbMo3	40 mikronlag	30 HRC opbygget, efterhærdet 47 HRC	Varme &Korrosionsbestandig	Turbiner, raketter, Luft- og rumfart
Rustfrit stål (316L)	ASTM F138	20 mikronlag	85 HRB	Korrosion &Bestandigt mod grubning	Kirurgisk værktøj, Fødevare & Kemiske anlæg
Titanium Ti-64*	ASTM F2924	30 eller 60 mikronlag	320 ± 15 HV5	Letvægt, Høj styrke & Korrosionsbestandig	Luftfart, motorsport, racerløb
Titanium Ti-64 ELI*	ASTM F136 Egenskaber	30 eller 60 mikronlag	320 ± 15 HV5	Korrosionsbestandighed, Biokompatibilitet	Medicinsk, biomedicinsk, implantater

*Kontakt en Fathom-ekspert for yderligere oplysninger.

DMLS Parts in As Soon As 3 Days / / Få et tilbud

Aluminium AlSi10Mg

AlSi10Mg er en typisk støbelegering med gode støbeegenskaber. Dette materiale anvendes til støbte dele med tynde vægge og kompleks geometri. Legeringselementerne silicium og magnesium fører til høj styrke og hårdhed. Legeringen har også gode dynamiske egenskaber og anvendes derfor til dele, der udsættes for høje belastninger. Dele i aluminium AlSi10Mg er ideelle til anvendelser, som kræver en kombination af gode termiske egenskaber og lav vægt.

Aluminiums AISi10Mg Egenskaber

• Høj styrke
• Hårdhed
• Gode dynamiske egenskaber

Aluminiums AlSi10Mg Anvendelsesområder

• Direkte fremstilling af funktionelle prototyper
• Produktion i små mængder
• Runs
• Produkter eller reservedele
• Automotive
• Engineering
• Motorsport
• Aerospace
• Prototypedele til aluminiumsstøbning

Koboltkrom MP1

Koboltkrom MP1 fremstiller dele i et kobolt-krom-molybdæn-baseret superlegering. Denne klasse af superlegering er kendetegnet ved at have fremragende mekaniske egenskaber (styrke/hårdhed), korrosionsbestandighed og temperaturbestandighed. Sådanne legeringer anvendes almindeligvis til biomedicinske anvendelser som f.eks. tandlæge- og medicinske implantater og også til tekniske anvendelser ved høje temperaturer som f.eks. i motorer til luft- og rumfart.

Koboltkrom MP1 Egenskaber

• Øget styrke, temperatur & korrosionsbestandighed
• Forbedrer de mekaniske egenskaber Forbedrer sig med øget temperatur op til 500-600 °C
• Er i overensstemmelse med den kemiske sammensætning UNS R31538 af CoCrMo legering med højt kulstofindhold
• Garanterer nikkelfri (< 0.1 % nikkelindhold) sammensætning
• Opfylder de mekaniske & kemiske specifikationer i ISO 5832-4 & ASTM F75 for støbte CoCrMo-implantatlegeringer

Koboltkrom MP1-anvendelser

• Høj temperatur tekniske anvendelser (f.eks, turbiner, medicinske implantater)

Maraging Steel MS1

Maraging Steel MS1 er et martensitehærdbart stål. Den kemiske sammensætning svarer til den amerikanske klassifikation 18 % Ni Maraging 300, den europæiske 1.2709 og den tyske X3NiCoMoTi 18-9-5. Denne type stål er kendetegnet ved at have en fremragende styrke kombineret med høj sejhed. Delene kan let bearbejdes med CNC-finishprocesser efter byggeprocessen og kan let efterhærdes til mere end 50 HRC. De har også en fremragende polerbarhed. MargingSteel anvendelser omfatter værktøj og højtydende dele.

Maraging Steel MS1 Egenskaber

• Let bearbejdeligt
• Hærdbart i alderen op til ca. 54 HRC
• God varmeledningsevne

Maraging Steel MS1 Anvendelser

• Serie sprøjtestøbning til produktion i store mængder
• Værktøjsformål (f.eks, Aluminum Die Casting)
• High-Performance Parts

Stainless Steel GP1

Stainless Steel GP1 er et rustfrit stål. Den kemiske sammensætning svarer til den amerikanske klassifikation 17-4, den europæiske 1.4542 og den tyske X5CrNiCuNb16-4. Denne type stål er kendetegnet ved at have gode mekaniske egenskaber, især fremragende duktilitet i laserbehandlet tilstand og anvendes i vid udstrækning i en række tekniske anvendelser. Dette materiale er ideelt til mange deleopbygningsapplikationer som f.eks. funktionelle metalprototyper, små serieprodukter, individualiserede produkter eller reservedele.

Egenskaber for rustfrit stål GP1

• Gode mekaniske egenskaber
• Udmærket duktilitet

Anvendelser for rustfrit stål GP1

• Ingeniørmæssige anvendelser, herunder funktionelle Prototyper
• Små serier af produkter
• Individualiserede produkter eller reservedele
• Dele, der kræver høj sejhed & Duktilitet

Rustfrit stål PH1

Rustfrit stål PH1 er et rustfrit stål. Den kemiske sammensætning er i overensstemmelse med sammensætningerne af 15-5 PH, DIN 1.4540 og UNS S15500. Denne type stål er kendetegnet ved at have fremragende mekaniske egenskaber, især i den udfældningshærdede tilstand. Denne type stål anvendes i vid udstrækning i en række medicinske, rumfartsmæssige og andre tekniske anvendelser, der kræver høj hårdhed og styrke. Dette materiale er ideelt til mange delebygningsapplikationer som f.eks. funktionelle metalprototyper, små serieprodukter, individualiserede produkter eller reservedele.

Rustfrit stål PH1 Egenskaber

• Meget høj styrke
• Let hærdbar op til ca. 45 HRC

Anvendelser for rustfrit stål PH1

• Ingeniørmæssige anvendelser, herunder funktionelle prototyper
• Små serier af produkter
• Individualiserede produkter eller reservedele
• Dele, der kræver høj sejhed & Hårdhed

Titan Ti64

Titan Ti64 er en Ti6Al4V-legering. Denne almindelige letmetallegering er kendetegnet ved at have fremragende mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed kombineret med lav specifik vægt og biokompatibilitet. ELI-versionen (ekstra lavt indhold af interstitialer) har en særlig høj renhed. Titanium er godt til rumfart og tekniske anvendelser samt til biomedicinske implantater.

Titanium Ti64 Egenskaber

• Let vægt med høj specifik styrke pr. massefylde
• Korrosionsbestandighed
• Biokompatibilitet
• Laser-Sinterede dele opfylder kravene i ASTM F1472 (for Ti6Al4V) & ASTM F136 (for Ti6Al4V ELI) med hensyn til maksimale urenheder
• Meget god bio-Adhesion

Titanium Ti64 Anvendelser

• Luftfart & Tekniske anvendelser
• Biomedicinske implantater

Det er vigtigt at vælge det bedste materiale til hver metal 3D-udskrivningsmetode. Hos Fathom kan vores team hjælpe dig med at vælge det mest passende materiale til dit projekt. Nedenfor diskuterer vi fire metal 3D-printprocesser af metal 3D-print.

Metal 3D-printprocessen

Selv om der findes flere kategorier af metal 3D-print, indebærer de grundlæggende fremstillingsmetoder alle at producere en del ved at tilføje materiale et lag ad gangen. Først fyldes byggekammeret med argon eller en anden inaktiv gas. Gassen bruges til at minimere oxidering af metalmaterialet. Pulvermaterialet placeres over byggeplatformen. Derefter scanner en laser et tværsnit af komponenten og smelter granulerne sammen for at skabe et lag. Opbygningsplatformen bevæger sig nedad et lag, hvorefter der tilføjes endnu et lag metalpulver. Laseren scanner igen for at skabe endnu et lag. Processen gentager sig, indtil emnet er fremstillet. Der anvendes støttestrukturer af det samme materiale til at fastgøre emnet til byggeplatformen. Overskydende pulver fjernes fra emnet, og emnet varmebehandles. Delen løsnes fra byggeplatformen ved hjælp af skæring, wire-EDM eller bearbejdning.

Metal 3D-printmetoder omfatter //

• Selective Laser Melting (SLM) //A laser smelter lag af pulveriseret metalmateriale i på hinanden følgende lag.
• Electron Beam Melting (EBM) //Den samme proces som SLM, men en elektronstråle erstatter laseren.
• Laser Deposition Welding (LMD) // Et metalpulver lægges i lag på et grundmateriale og smeltes uden porer eller revner.
• Metal Powder Application (MPA) // Pulverpartikler accelereres i en bæregas og påføres derefter på et tidligere trykt lag eller substrat ved hjælp af en pulverstråle.

Når en del er blevet bygget ved hjælp af en af de ovennævnte 3D-metalprintprocesser, går delen videre til efterbehandling. Efterbearbejdning kan omfatte en række teknikker. Disse trin omfatter fjernelse af eventuelt løst pulver, fjernelse af støttestrukturer og termisk udglødning. Overfladekvaliteten kan også forbedres ved hjælp af medieblæsning, metalplettering, mikrobearbejdning eller polering. Huller eller gevind kan skabes ved hjælp af CNC-bearbejdning.

Det kan være forvirrende at skelne mellem de enkelte 3D-metalprintprocesser, da nogle af processerne er meget ens. Nogle af de mest almindelige spørgsmål vedrørende terminologi for 3D-printning af metal omfatter //

Hvad er forskellen mellem DMLS og SLM? Direct Metal Laser Sintering (DMLS) og Selective Laser Melting (SLM) bruger begge en laser til at scanne og smelte eller smelte metalpulverpartikler for at binde dem sammen og skabe en del i lag. Begge processer anvender metal i granulatform, og begge metoder er en type 3D-printning med pulverbedsfusion. Den primære forskel mellem de to er i partikelbindingsprocessen. Mens DMLS bruger metallegeringsmateriale med variable smeltepunkter, der bindes ved høj varme, bruger SLM metalpulvere med en enkelt smeltetemperatur. Både SLM og DMLS er velegnede til industriel brug og tekniske projekter.

Hvad er forskellen mellem DMLM og DMLS? Direct Metal Laser Sintering (DMLS) og Direct Metal Laser Melting (DMLM) er begge additive fremstillingsprocesser, der bruger lasere til at smelte metalpulvermaterialer, så partiklerne smelter sammen. I DMLS-processen smeltes metallet kun delvist. I DMLM-processen smeltes materialet helt til en væske, som derefter størkner, når det afkøles. DMLS er et udtryk, der kan bruges til at beskrive begge processer.

Hvorvidt dit projekt anvender DMLS-teknologi eller en anden 3D-printproces til metal, kan du forvente en del af høj kvalitet, der kan sammenlignes med en metaldel, der er fremstillet ved hjælp af traditionelle fremstillingsmetoder. Evnen til at fremstille stærke, komplekse og holdbare dele er blot nogle af fordelene ved 3D-printning af metal. Der er andre fordele, der har drevet efterspørgslen efter metal 3D-printing. Tal dine muligheder igennem med en ekspert i metal 3D-printing fra Fathom i dag.

Hvad er fordelene ved metal 3D-printing?

Når du planlægger dit metal 3D-printingprojekt, er det vigtigt at have følgende fordele i tankerne. 3D-printede genstande af metal har fremragende fysiske egenskaber. De kan fremstilles af en lang række materialer, der er vanskelige at behandle ved hjælp af traditionelle fremstillingsmetoder, f.eks. metalsuperlegeringer. Et 3D-printet metalprodukt har en god ydeevne, er lettere i vægt og kræver færre monteringskomponenter. Ved at bruge metal 3D-printmetoden kan virksomheder fremstille dele med komplekse geometrier, der er uopnåelige ved hjælp af traditionelle fremstillingsmetoder. Et stigende antal industrier har udnyttet fordelene ved metal 3D-printing til at innovere og bruge denne teknologi til en række applikationer.

DMLS-dele allerede om 3 dage / / Få et tilbud

Metal 3D-printing applikationer

Metal 3D-printing er en populær fremstillingsmetode, fordi den kan reducere delens vægt, samtidig med at den tilføjer holdbarhed og styrke. Disse funktioner har vist sig at være fordelagtige for luft- og rumfart, sundhedsvæsen, forskning og udvikling, bilindustrien og meget mere. DMLS kan anvendes til mange forskellige anvendelser, herunder //

• Funktionelle prototyper
• Direct Digital Manufacturing
• Formværktøjer &Indsatser
• Kanalarbejde
• Rapid Tooling
• Spare Parts
• Rigid Housing
• Heatsinks & Heat Exchangers

Metal 3D Printing History

Metal 3D printing technology has been around since the 1980s. Denne teknologi fortsætter med at gøre fremskridt med mange store virksomheder, der hjælper med udvikling og kommercialisering. Følgende tidslinje er et resumé af historien om 3D-printning af metal //

• 1980 / / / Den første lasersintringsmaskine blev udviklet af Dr. Carl Deckard fra University of Texas. Selv om denne maskine blev brugt til plast, gav den mulighed for 3D-printning af metal.
• 1986 / / / Stereolitografiteknologien opfindes af Charles Hull
• 1988 / / / Selektiv lasersintring (SLS) blev opfundet af Carl Deckard og banede vejen for indførelsen af DMLS.
• 1989 / / / Selective Laser Sintering opfindes af Carl Deckard
• 1991 / / Dr. Ely Sachs fra MIT skabte Binder Jetting.
• 1995 / / / ExOne licenserede binder jetting af metalmaterialer.
• 1995 / / / Fraunhofer-instituttet i Tyskland tog patent på smeltning af metal ved hjælp af lasere. Universiteter og EOS, en tysk virksomhed, bidrog også til udviklingen af 3D-metaludskrivning.
• 2012 / / / Store virksomheder GE, HP og DM begyndte at investere i 3D-metaludskrivning.
• 2017 – nu / / / 3D-metaludskrivning fortsætter med at udvikle sig til en stor og lukrativ industri.

Andre ressourcer til 3D-printning af metal & Referencer

Læs disse andre ressourcer, referencer og artikler om 3D-printning af metal igennem //

• 3D-printede cykeldele i titanium
• Conformal Cooling
• DMLS i aluminium, inconel eller titanium – er det det værd?
• Direct Metal Laser Melting Services
• DMLM vs. DMLS – er der virkelig nogen forskel?
• Farve 3D-printning
• Investment Casting
• GPI Prototype bygger 3D-printet Inconel 718-raketmotor til SEDS på UCSD
• Hvordan fungerer DMLS?
• 3D printede guitardele
• Metal Additive Manufacturing Services

Metal 3D Printing Quote

Få hurtigt et tilbud på ethvert metal 3D print projekt i dag med vores SmartQuote platform og få dine dele så hurtigt som tre dage afhængigt af projektspecifikationer.