A fém 3D nyomtatás, más néven közvetlen fém lézersinterezés (DMLS) és közvetlen fém lézerolvasztás (DMLM) egy additív rétegtechnológia. A fém 3D nyomtatás során a fém 3D nyomtató egy lézersugár segítségével 20-60 mikronos fémpor rétegeket olvaszt egymásra. A fémpor a teljes építési platformon eloszlik, és szelektíven ráolvad az előző rétegekre. Ez az additív eljárás lehetővé teszi, hogy fém alkatrészek nőjenek ki a fémporból álló ágyból. Az eljárás olyan, mint más polimeralapú szelektív lézersinteres (SLS) 3D nyomtatók, amelyek porágyfúziót használnak.

A létrehozott alkatrészek teljesen sűrű fémek, kiváló mechanikai tulajdonságokkal. Léteznek más fém 3D nyomtatási eljárások is, amelyek kötőanyagot használnak, bár ezek nem teljesen sűrű fém alkatrészeket állítanak elő. Az eljárással olyan összetett geometriák állíthatók elő, amelyekre a hagyományos CNC megmunkálási eljárások nem képesek. A fém 3D-alkatrészek közé tartoznak például a formák és betétek, a csatornamunkák és a gyorsszerszámok.

A fém 3D-nyomtatás anyagai közé tartozik a rozsdamentes acél, a kobaltkróm, a martenzites acél, az alumínium, a nikkelötvözet és a titán. Ezeket az anyagokat az alábbiakban részletesen tárgyaljuk.

Fém 3D nyomtatási anyagok & Specifikációk

A fém 3D nyomtatás képes tartós alkatrészek előállítására fémporokból. Ezek az alkatrészek összetettek, bonyolultak és kidolgozottak lehetnek, miközben megtartják szilárdságukat.

Anyag	ötvözet megnevezése	rétegek	keménység	előnyök	alkalmazások
Rezsdamentes acél (PH1)	15-5 PH, DIN 1.4540 & UNS S15500	20 vagy 40 mikronos rétegek	30-35 HRC épített, 40 HRC-re utókeményített	Nagy keménység & Szilárdság	Prototípus / gyártási alkatrészek
Rozsdamentes acél (GP1)	17-4, európai 1.4542, német X5CrNiCuNb16-4	20 vagy 40 mikronos rétegek	230 ± 20 HV1 Ép, Csiszolva & 250-400 HV1-re csiszolva	Nagy szívósság & Szívósság	Műszaki alkalmazások
Kobaltkróm (MP1)	ISO 5832-4 & ASTM F75	20, 40 vagy 50 mikronos rétegek	35-45 HRC épített	magas hőmérsékleti ellenállás	Turbinák & Motoralkatrészek
Maraging acél (MS1)	18% Ni Maraging 300, európai 1.2709, német X3NiCoMoTi 18-9-5	20 vagy 40 mikronos rétegek	33-37 HRC épített, 50-56 HRC-re utókezelt	könnyen megmunkálható & kiváló polírozhatóság	fröccsöntő szerszámok, Konformális hűtés
Alumínium AlSi10Mg	Típusos öntött ötvözet	30 mikronos rétegek	Kb. 119 ± 5 HBW	Kis súly, Jó termikus tulajdonságok	Autóipar, versenyzés
Nikkel ötvözet IN718	UNS N07718, AMS 5662, AMS 5664, W.Nr. 2.4668, DIN NiCr19Fe19NbMo3	40 mikronos rétegek	30 HRC épített, utókeményített 47 HRC	Hő & korrózióálló	Turbinák, rakéták, Repülőgépipar
Rezsdamentes acél (316L)	ASTM F138	20 mikronos rétegek	85 HRB	Korrózió &forgásálló	sebészeti eszközök, Élelmiszer & Vegyi üzemek
Titán Ti-64*	ASTM F2924	30 vagy 60 mikronos rétegek	320 ± 15 HV5	Könnyű súly, Nagy szilárdságú & Korrózióálló	Aerospace, Motorsport Racing
Titán Ti-64 ELI*	ASTM F136 Tulajdonságok	30 vagy 60 mikronos rétegek	320 ± 15 HV5	Korrózióállóság, Biokompatibilitás	Orvosi, biomedicinális, implantátumok

* További információért forduljon Fathom szakértőhöz.

DMLS alkatrészek már 3 napon belül / / Kérjen árajánlatot

Alumínium AlSi10Mg

Az AlSi10Mg egy tipikus öntési ötvözet jó öntési tulajdonságokkal. Ezt az anyagot vékony falú és összetett geometriájú öntött alkatrészekhez használják. A szilícium és a magnézium ötvözőelemek nagy szilárdságot és keménységet eredményeznek. Az ötvözet jó dinamikai tulajdonságokkal is rendelkezik, ezért nagy terhelésnek kitett alkatrészekhez használják. Az alumínium AlSi10Mg ötvözetből készült alkatrészek ideálisak olyan alkalmazásokhoz, amelyek a jó termikus tulajdonságok és az alacsony tömeg kombinációját igénylik.

Alumínium AISi10Mg tulajdonságok

• Nagy szilárdság
• Keménység
• Jó dinamikai tulajdonságok

Alumínium AlSi10Mg alkalmazások

• Funkcionális prototípusok közvetlen gyártása
• Kis sorozatú gyártás. Sorozatgyártás
• Termékek vagy pótalkatrészek
• Autóipar
• Műszaki ipar
• Motorversenyzés
• Lég- és űrhajózás
• Prototípus alkatrészek alumínium öntvényekhez

Kobaltkróm MP1

A kobaltkróm MP1 kobaltkrómból gyárt alkatrészeket.króm-molibdén alapú szuperötvözetből. Ezt a szuperötvözet-osztályt kiváló mechanikai tulajdonságok (szilárdság/keménység), korrózióállóság és hőmérsékletállóság jellemzi. Az ilyen ötvözeteket gyakran használják biomedicinális alkalmazásokban, például fogászati és orvosi implantátumokban, valamint magas hőmérsékletű műszaki alkalmazásokban, például űrhajózási motorokban.

Cobalt Chrome MP1 tulajdonságai

• Növekvő szilárdság, hőmérséklet & korrózióállóság
• A mechanikai tulajdonságok javulnak a hőmérséklet növelésével 500-600 °C-ig
• megfelel az UNS R31538 kémiai összetételű, nagy széntartalmú CoCrMo ötvözetnek
• Nikkelmentes (< 0.1 % nikkeltartalom) összetétel
• Elégíti az ISO 5832-4 & ASTM F75 mechanikai & kémiai előírásait az öntött CoCrMo implantátumötvözetekre

Kobaltkróm MP1 alkalmazások

• Magas hőmérsékletű műszaki alkalmazások (pl., turbinák, orvosi implantátumok)

Martenzites acél MS1

A martenzites acél MS1 egy martenzites keményítésű acél. Kémiai összetétele megfelel az amerikai 18% Ni Maraging 300, az európai 1.2709 és a német X3NiCoMoTi 18-9-5 besorolásnak. Ezt az acélfajtát kiváló szilárdság és nagy szívósság jellemzi. Az alkatrészek az építési folyamatot követően könnyen megmunkálhatók CNC-finomítási eljárásokkal, és könnyen utókezelhetők több mint 50 HRC-re. Kiváló polírozhatósággal is rendelkeznek. A MargingSteel alkalmazások közé tartoznak a szerszámok és a nagy teljesítményű alkatrészek.

Maraging Steel MS1 Tulajdonságok

• Egyszerűen megmunkálható
• Korban edzhető kb. 54 HRC
• Jó hővezető képesség

Maraging Steel MS1 Alkalmazások

• Sorozatos fröccsöntés nagy volumenű gyártáshoz
• Szerszámozási alkalmazások (pl., Alumínium fröccsöntés)
• Nagy teljesítményű alkatrészek

Rezsdamentes acél GP1

A GP1 rozsdamentes acél. Kémiai összetétele megfelel az amerikai 17-4, az európai 1.4542 és a német X5CrNiCuNb16-4 besorolásnak. Ezt az acélfajtát jó mechanikai tulajdonságok jellemzik, különösen a lézerrel feldolgozott állapotban kiváló képlékenység jellemzi, és széles körben használják különféle műszaki alkalmazásokban. Ez az anyag ideális számos alkatrészgyártási alkalmazáshoz, például funkcionális fém prototípusokhoz, kis sorozatú termékekhez, egyedi termékekhez vagy pótalkatrészekhez.

Rezsdamentes acél GP1 tulajdonságok

• Jó mechanikai tulajdonságok
• Kiváló duktilitás

Rezsdamentes acél GP1 alkalmazások

• Mérnöki alkalmazások, beleértve a funkcionális Prototípusok
• Kis sorozatú termékek
• Egyedi termékek vagy pótalkatrészek
• Nagy szívósságot igénylő alkatrészek&Duktilitás

Rostamentes acél PH1

A PH1 rozsdamentes acél. Kémiai összetétele megfelel a 15-5 PH, a DIN 1.4540 és az UNS S15500 összetételének. Ezt az acélfajtát kiváló mechanikai tulajdonságok jellemzik, különösen a kicsapásos edzett állapotban. Ezt az acéltípust széles körben használják számos orvosi, űrkutatási és egyéb, nagy keménységet és szilárdságot igénylő műszaki alkalmazásban. Ez az anyag ideális számos alkatrészgyártási alkalmazáshoz, például funkcionális fém prototípusokhoz, kis sorozatú termékekhez, egyedi termékekhez vagy pótalkatrészekhez.

Ecélacél PH1 tulajdonságai

• Nagyon nagy szilárdság
• Egyszerűen edzhető kb. 45 HRC

Rozsdamentes acél PH1 Alkalmazások

• Mérnöki alkalmazások, beleértve a funkcionális prototípusokat
• Kis sorozatú termékek

.

• Egyedi termékek vagy pótalkatrészek
• Nagy szívósságot igénylő alkatrészek &Keménység

Titán Ti64

A Ti64 egy Ti6Al4V ötvözet. Ezt a gyakori könnyű ötvözetet az jellemzi, hogy kiváló mechanikai tulajdonságokkal és korrózióállósággal rendelkezik, alacsony fajsúly és biokompatibilitás mellett. Az ELI változat (extra-alacsony interstitialitású) különösen nagy tisztaságú. A titán jól használható repülőgép- és gépészeti alkalmazásokban, valamint orvosbiológiai implantátumokban.

Titán Ti64 tulajdonságai

• Könnyű tömeg nagy fajlagos szilárdsággal sűrűségre vetítve
• Korrózióállóság
• Biokompatibilitás
• Lézerrel-A szinterezett alkatrészek teljesítik az ASTM F1472 (Ti6Al4V esetében) & ASTM F136 (Ti6Al4V ELI esetében) követelményeit a maximális szennyeződések tekintetében
• Nagyon jó biológiailag-Adhesion

Titanium Ti64 Applications

• Aerospace & Engineering Applications
• Biomedical Implants

A legjobb anyag kiválasztása minden fém 3D nyomtatási módszerhez fontos. A Fathomnál csapatunk segít Önnek kiválasztani a projektjéhez legmegfelelőbb anyagot. Az alábbiakban a fém 3D nyomtatás négy fém 3D nyomtatási eljárását tárgyaljuk.

A fém 3D nyomtatási eljárás

Míg a fém 3D nyomtatásnak több kategóriája létezik, az alapvető gyártási módszerek mindegyike egy alkatrész előállítását jelenti az anyag rétegenkénti hozzáadásával. Először az építőkamrát argonnal vagy más inert gázzal töltik meg. A gázt a fémanyag oxidációjának minimalizálására használják. A poranyagot az építőplatform fölé helyezik. Ezután egy lézer letapogatja az alkatrész keresztmetszetét, és összeolvasztja a szemcséket, hogy egy réteget hozzon létre. A build platform egy réteggel lejjebb mozog, majd egy újabb réteg fémpor kerül rá. A lézer ismét letapogatja, hogy újabb réteget hozzon létre. A folyamat addig ismétlődik, amíg az alkatrész el nem készül. Ugyanabból az anyagból készült tartószerkezetek segítségével rögzítik az alkatrészt az építőplatformhoz. A felesleges port eltávolítják az alkatrészről, és az alkatrészt hőkezelik. Az alkatrészt vágással, huzal-EDM-mel vagy megmunkálással leválasztják az építőplatformról.

A fém 3D nyomtatási módszerek a következők //

• Szelektív lézeres olvasztás (SLM) //A lézer egymás után következő rétegekben megolvasztja a porított fémanyag rétegeit.
• Elektronsugaras olvasztás (EBM) //Az eljárás megegyezik az SLM-mel, de a lézert egy elektronsugár helyettesíti.
• Lézeres leválasztásos hegesztés (LMD) // Fémport rétegeznek egy alapanyagra, majd pórusok és repedések nélkül összeolvasztják.
• Fémpor-felhordás (MPA) // A porszemcséket egy hordozógázban felgyorsítják, majd porsugárral egy korábban nyomtatott rétegre vagy szubsztrátumra viszik fel.

Amikor egy alkatrész a fenti fém 3D nyomtatási eljárások valamelyikével készült, az alkatrész az utófeldolgozásra kerül. Az utófeldolgozás számos technikát tartalmazhat. Ezek a lépések közé tartozik a laza por eltávolítása, a tartószerkezetek eltávolítása és a termikus lágyítás. A felületminőséget javíthatják továbbá közegfúvással, fémbevonással, mikromegmunkálással vagy polírozással. A furatok vagy menetek CNC megmunkálással hozhatók létre.

Az egyes fém 3D nyomtatási eljárások megkülönböztetése zavaró lehet, mivel egyes eljárások nagyon hasonlóak. A fém 3D nyomtatás terminológiájával kapcsolatos leggyakoribb kérdések közé tartozik //

Mi a különbség a DMLS és az SLM között? A közvetlen fémlézeres szinterezés (DMLS) és a szelektív lézerolvasztás (SLM) egyaránt lézert használ a fémporrészecskék letapogatására és olvasztására vagy megolvasztására, hogy azokat összekapcsolja és rétegesen hozzon létre egy alkatrészt. Mindkét eljárás szemcsés formában lévő fémet használ, és mindkét módszer a porágyfúziós 3D nyomtatás egyik típusa. A kettő közötti elsődleges különbség a részecskék kötési folyamatában van. Míg a DMLS változó olvadáspontú fémötvözet anyagokat használ, amelyek magas hőfokon kötődnek, addig az SLM egyetlen olvadási hőmérsékletű fémporokat használ. Mind az SLM, mind a DMLS alkalmas ipari felhasználásra és mérnöki projektekre.

Mi a különbség a DMLM és a DMLS között? A közvetlen fémlézeres szinterezés (DMLS) és a közvetlen fémlézeres olvasztás (DMLM) mindkettő olyan additív gyártási eljárás, amely lézerrel olvasztja meg a fémporszerű anyagot, hogy a részecskék összeolvadjanak. A DMLS eljárás során a fém csak részben olvad meg. A DMLM-eljárás során az anyagot teljesen folyékonnyá olvasztják, majd lehűléskor megszilárdul. A DMLS kifejezés mindkét eljárás leírására használható.

Akár a DMLS technológiát, akár más fém 3D nyomtatási eljárást használ a projektje, olyan kiváló minőségű alkatrészre számíthat, amely összehasonlítható a hagyományos gyártási módszerekkel készült fém alkatrészekkel. Az erős, összetett és tartós alkatrészek előállításának képessége csak néhány a fém 3D nyomtatás előnyei közül. Vannak más előnyök is, amelyek a fém 3D nyomtatás iránti keresletet ösztönzik. Beszélje meg lehetőségeit még ma a Fathom fém 3D nyomtatási szakértőjével.

Melyek a fém 3D nyomtatás előnyei?

A fém 3D nyomtatási projekt tervezésekor fontos, hogy a következő előnyöket tartsa szem előtt. A fém 3D nyomtatott tárgyak kiváló fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek. A hagyományos gyártási módszerekkel nehezen feldolgozható anyagok széles skálájából, például fémszuperötvözetekből készíthetők. A fém 3D nyomtatott termék jól teljesít, könnyebb a súlya és kevesebb összeszerelési alkatrészt igényel. A fém 3D nyomtatási módszer alkalmazása lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy olyan összetett geometriájú alkatrészeket állítsanak elő, amelyek a hagyományos gyártási módszerekkel elérhetetlenek. Egyre több iparág használja ki a fém 3D nyomtatás előnyeit az innovációra, és használja ezt a technológiát számos alkalmazásban.

DMLS alkatrészek már 3 napon belül / / Kérjen ajánlatot

Fém 3D nyomtatási alkalmazások

A fém 3D nyomtatás népszerű gyártási módszer, mivel csökkentheti az alkatrész súlyát, miközben növeli a tartósságot és a szilárdságot. Ezek a tulajdonságok előnyösnek bizonyultak a repülőgépiparban, az egészségügyben, a kutatás-fejlesztésben, az autóiparban és más területeken. A DMLS számos alkalmazáshoz használható, többek között //

• Funkcionális prototípusok
• Direct Digital Manufacturing
• Molds & Inserts
• Ductwork
• Rapid Tooling
• Spare Alkatrészek
• Rigid Housing
• Heatsinkek &Hőcserélők

Metal 3D Printing History

Metal 3D printing technology has been around since the 1980s. Ez a technológia folyamatosan fejlődik, számos nagyvállalat segíti a fejlesztést és a forgalmazást. Az alábbi idővonal összefoglalja a fém 3D nyomtatás történetét //

• 1980 / / Az első lézeres szinterezőgépet Dr. Carl Deckard fejlesztette ki a Texasi Egyetemen. Bár ezt a gépet műanyaghoz használták, lehetőséget teremtett a fém 3D nyomtatásra.
• 1986 / / A sztereolitográfiás technológiát Charles Hull találta fel
• 1988 / / / A szelektív lézersinterezést (SLS) Carl Deckard találta fel, és megnyitotta az utat a DMLS bevezetése előtt.
• 1989 / / A szelektív lézersinterezést Carl Deckard találta fel
• 1991 / / Dr. Ely Sachs az MIT-től megalkotta a Binder Jettinget.
• 1995 / / Az ExOne engedélyezte a fémanyagok binder jettingjét.
• 1995 / / A németországi Fraunhofer Intézet szabadalmaztatta a fémek lézerrel történő olvasztását. Egyetemek és az EOS, egy német vállalat is segítette a fém 3D nyomtatás fejlesztését.
• 2012 / / A GE, a HP és a DM nagyvállalatok kezdtek befektetni a fém 3D nyomtatásba.
• 2017 – jelen / / A fém 3D nyomtatás továbbra is nagy és jövedelmező iparággá fejlődik.

Más fém 3D nyomtatási források & Referenciák

Olvassa el ezeket a további fém 3D nyomtatási forrásokat, referenciákat és cikkeket //

• 3D nyomtatott titán kerékpáralkatrészek
• Conformális hűtés
• DMLS alumínium, inconel vagy titán – megéri?
• Direct Metal Laser Melting Services
• DMLM vs. DMLS – tényleg van különbség?
• Color 3D Printing
• Investment Casting
• GPI Prototype Builds 3D Printed Inconel 718 Rocket Engine For SEDS at UCSD
• How Does DMLS Work?
• 3D nyomtatott gitáralkatrészek
• Metal Additive Manufacturing Services

Metal 3D Printing Quote

Gyorsan kapjon árajánlatot bármilyen fém 3D nyomtatási projektre még ma SmartQuote platformunkkal, és a projekt specifikációitól függően akár három napon belül megkaphatja alkatrészeit.