Metal 3D printing, ook bekend als Direct Metal Laser Sintering (DMLS) en Direct Metal Laser Melting (DMLM) is een additieve laag technologie. Bij metaal 3D printen gebruikt een metaal 3D printer een laserstraal om 20-60 micron lagen metaalpoeder boven op elkaar te smelten. Het metaalpoeder wordt over het gehele bouwplatform verspreid en selectief aan de vorige lagen gesmolten. Met dit additieve proces kunnen metalen onderdelen worden gegroeid uit een bed van metaalpoeder. Het proces is vergelijkbaar met andere op polymeren gebaseerde Selective Laser Sintering (SLS) 3D-printers die poederbedfusie gebruiken.

De gemaakte onderdelen zijn volledig dicht metaal met uitstekende mechanische eigenschappen. Er bestaan andere 3D-printprocessen voor metaal die een bindmiddel gebruiken, maar die onderdelen produceren die geen volledig dicht metaal zijn. Het proces kan complexe geometrieën produceren waartoe traditionele CNC-bewerkingsprocessen niet in staat zijn. Voorbeelden van metalen 3D-onderdelen zijn mallen en inzetstukken, kanaalwerk en rapid tooling.

Metalen 3D-printmaterialen omvatten roestvrij staal, kobaltchroom, maraging staal, aluminium, nikkellegering en titanium. Deze materialen worden allemaal besproken in detail below.

Metal 3D Printing Materials & Specificaties

Metal 3D printing is in staat om duurzame onderdelen te produceren uit metaalpoeders. Deze delen kunnen complex, ingewikkeld en uitvoerig zijn allen terwijl het handhaven van hun sterkte.

& met hoge weerstand

Material	Alloy Designation	Layers	Hardheid	Voordelen	Toepassingen
Roestvast staal (PH1)	15-5 PH, DIN 1.4540 & UNS S15500	20 of 40 Micron Lagen	30-35 HRC Gebouwd, Post gehard tot 40 HRC	Hoge Hardheid & Sterkte	Prototype / Productie onderdelen
Roestvast staal (GP1)	17-4, Europese 1.4542, Duits X5CrNiCuNb16-4	20 of 40 Micron Lagen	230 ± 20 HV1 Gebouwd, Geslepen & Gepolijst tot 250-400 HV1	Hoge Taaiheid &Buigbaarheid	Gineeringstoepassingen
Kobaltchroom (MP1)	ISO 5832-4 & ASTM F75	20, 40 of 50 Micron Lagen	35-45 HRC Gebouwd	Hoge Temperatuurbestendigheid	Turbines & Motoronderdelen
Maraging Steel (MS1)	18% Ni Maraging 300, Europese 1..2709, Duitse X3NiCoMoTi 18-9-5	20 of 40 Micron Lagen	33-37 HRC Gebouwd, Post die aan 50-56 HRC	Gemakkelijk Machinaal bewerkbaar &Uitstekende Polishability	Injectie het Vormen het Bewerken, Conformal Cooling
Aluminum AlSi10Mg	Typical Casting Alloy	30 Micron Layers	Approx 119 ± 5 HBW	Laag gewicht, Goede Thermische Eigenschappen	Automotive, het Racen
Nikkellegering IN718	UNS N07718, AMS 5662, AMS 5664, W.Nr 2.4668, DIN NiCr19Fe19NbMo3	40 Micron Lagen	30 HRC Gebouwd, Post Gehard 47 HRC	Hitte & Corrosiebestendig	Turbines, Raketten, Ruimtevaart
Roestvast staal (316L)	ASTM F138	20 Micron Lagen	85 HRB	Corrosie & Putbestendig	Chirurgische Hulpmiddelen, Voedsel & Chemische Plants
Titanium Ti-64*	ASTM F2924	30 of 60 Micron Lagen	320 ± 15 HV5	Lichtgewicht, Corrosiebestendig	Ruimtevaart, Motorsport Racing
Titanium Ti-64 ELI*	ASTM F136 Eigenschappen	30 of 60 Micron-Lagen	320 ± 15 HV5	Corrosieweerstand, Biocompatibility	Medisch, Biomedisch, Implants

*Contacteer een deskundige van Fathom voor meer informatie.

DMLS-onderdelen in zo snel als 3 dagen / / Get A Quote

Aluminium AlSi10Mg

AlSi10Mg is een typische gietlegering met goede gieten eigenschappen. Dit materiaal wordt gebruikt voor gegoten onderdelen met dunne wanden en complexe geometrie. De legeringselementen silicium en magnesium leiden tot hoge sterkte en hardheid. De legering heeft ook goede dynamische eigenschappen en wordt daarom gebruikt voor onderdelen die aan hoge belastingen worden blootgesteld. Onderdelen in Aluminium AlSi10Mg zijn ideaal voor toepassingen die een combinatie van goede thermische eigenschappen en een laag gewicht vereisen.

Aluminium AISi10Mg Eigenschappen

• Hoge sterkte
• Hardheid
• Goede dynamische eigenschappen

Aluminium AlSi10Mg Toepassingen

• Directe vervaardiging van functionele prototypen
• Lage productievolumes Runs
• Producten of reserveonderdelen
• Automotive
• Engineering
• Motor Racing
• Aerospace
• Prototype-onderdelen voor Aluminium Die Casting

Cobalt Chrome MP1

Cobalt Chrome MP1 produceert onderdelen in een kobalt-chroom-molybdeen gebaseerde superlegering. Deze klasse van superlegeringen wordt gekenmerkt door uitstekende mechanische eigenschappen (sterkte/hardheid), corrosiebestendigheid en temperatuurbestendigheid. Dergelijke legeringen worden vaak gebruikt in biomedische toepassingen, zoals tandheelkundige en medische implantaten, en ook voor technische toepassingen bij hoge temperaturen, zoals in ruimtevaartmotoren.

Kobaltchroom MP1 Eigenschappen

• Verhoogde sterkte, temperatuur &corrosiebestendigheid
• Verbetert mechanische eigenschappen bij verhoogde temperatuur tot 500-600 °C
• Voldoet aan de chemische samenstelling UNS R31538 van hoog koolstof CoCrMo legering
• Verhoogt nikkelvrije (< 0.1 % nikkelgehalte) Samenstelling
• Voldoet aan de mechanische & chemische specificaties van ISO 5832-4 & ASTM F75 voor gegoten CoCrMo implantaatlegeringen

Kobaltchroom MP1 Toepassingen

• Hoge-temperatuur engineeringtoepassingen (bijv, turbines, medische implantaten)

Maragingstaal MS1

Maragingstaal MS1 is een martensiet-uithardbaar staal. De chemische samenstelling komt overeen met de Amerikaanse classificatie 18% Ni Maraging 300, Europese 1.2709 en Duitse X3NiCoMoTi 18-9-5. Dit soort staal wordt gekenmerkt door een uitstekende sterkte in combinatie met een hoge taaiheid. De onderdelen zijn gemakkelijk te bewerken met CNC-afwerkingsprocessen na het bouwproces, en kunnen gemakkelijk worden nagehard tot meer dan 50 HRC. Zij zijn ook uitstekend polijstbaar. Toepassingen van MaragingSteel zijn o.a. gereedschappen en high performance parts.

Maraging Steel MS1 Properties

• Gemakkelijk bewerkbaar
• Age Hardbaar tot ca. 54 HRC
• Goede Warmtegeleidingscoëfficiënt

Maraging Steel MS1 Applications

• Series spuitgieten voor hoog-volume productie
• Tooling Applications (b.v., Aluminium Die Casting)
• High-Performance Parts

Stainless Steel GP1

Stainless Steel GP1 is een roestvrij staal. De chemische samenstelling komt overeen met US classificatie 17-4, Europees 1.4542 en Duits X5CrNiCuNb16-4. Dit soort staal wordt gekenmerkt door goede mechanische eigenschappen, vooral uitstekende ductiliteit in laserbewerkte toestand en wordt veel gebruikt in een verscheidenheid van engineeringstoepassingen. Dit materiaal is ideaal voor vele deel-bouwtoepassingen zoals functionele metaalprototypen, kleine serieproducten, geïndividualiseerde producten of vervangstukken.

Roestvrij staal GP1 Eigenschappen

• Goede Mechanische Eigenschappen
• Uitstekende Vervormbaarheid

Roestvrij staal GP1 Toepassingen

• Gebruikstoepassingen met inbegrip van Functionele Prototypes
• Kleine serieproducten
• Geïndividualiseerde producten of reserveonderdelen
• Onderdelen die een hoge taaiheid &Dichtheid

Roestvast staal PH1

Roest staal PH1 is een roestvrij staal. De chemische samenstelling komt overeen met de samenstellingen van 15-5 PH, DIN 1.4540 en UNS S15500. Dit soort staal wordt gekenmerkt door uitstekende mechanische eigenschappen, vooral in de precipitatie geharde toestand. Dit soort staal wordt op grote schaal gebruikt in een verscheidenheid van medische, lucht- en ruimtevaart en andere engineeringtoepassingen die een hoge hardheid en sterkte vereisen. Dit materiaal is ideaal voor vele deel-bouwtoepassingen zoals functionele metaalprototypen, kleine serieproducten, geïndividualiseerde producten of vervangstukken.

Roestvrij staal PH1 Eigenschappen

• Zeer Hoge Sterkte
• Gemakkelijk hardbaar tot ong. 45 HRC

Roestvrij staal PH1 Toepassingen

• Gineering Toepassingen Met inbegrip van Functionele Prototypen
• Kleine Serie Producten
• Individuele producten of reserveonderdelen
• Parts Requiring High Toughness & Hardheid

Titanium Ti64

Titanium Ti64 is een Ti6Al4V-legering. Deze gewone lichte legering wordt gekenmerkt door uitstekende mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid in combinatie met een laag soortelijk gewicht en biocompatibiliteit. De ELI-versie (extra-low interstitials) heeft een bijzonder hoge zuiverheid. Titanium is goed voor lucht- en ruimtevaart en technische toepassingen, alsmede biomedische implantaten.

Titanium Ti64 Eigenschappen

• Lichtgewicht met hoge specifieke sterkte per dichtheid
• Corrosiebestendigheid
• Biocompatibiliteit
• Laser-Gesinterde onderdelen voldoen aan de eisen van ASTM F1472 (voor Ti6Al4V) & ASTM F136 (voor Ti6Al4V ELI) met betrekking tot de maximale verontreinigingen
• Zeer goede bio-Adhesion

Titanium Ti64 Applications

• Aerospace & Engineering Applications
• Biomedical Implants

Het selecteren van het beste materiaal voor elke metaal 3D-printmethode is belangrijk. Bij Fathom, kan ons team u helpen het meest geschikte materiaal voor uw project te selecteren. Hieronder bespreken we vier metalen 3D-printprocessen van metaal 3D printing.

Het metalen 3D-printproces

Hoewel er verschillende categorieën van metaal 3D-printen zijn, omvatten de basis fabricagemethoden allemaal het produceren van een onderdeel door materiaal één laag per keer toe te voegen. Eerst wordt de bouwkamer gevuld met argon of een ander inert gas. Het gas wordt gebruikt om de oxidatie van het metaalmateriaal te minimaliseren. Het poedermateriaal wordt op het bouwplatform geplaatst. Vervolgens scant een laser een dwarsdoorsnede van het onderdeel en smelt de korrels samen om een laag te vormen. Het bouwplatform beweegt één laag naar beneden en dan wordt een volgende laag metaalpoeder toegevoegd. De laser scant opnieuw om een extra laag te creëren. Het proces herhaalt zich tot het onderdeel is gemaakt. Ondersteunende structuren, gemaakt van hetzelfde materiaal, worden gebruikt om het onderdeel aan het bouwplatform te bevestigen. Overtollig poeder wordt van het onderdeel verwijderd en het onderdeel wordt warmtebehandeld. Het onderdeel wordt losgemaakt van het bouwplatform met behulp van snijden, draad-EDM, of machinale bewerking.

Metalen 3D-printmethoden omvatten //

• Selective Laser Melting (SLM) //A laser smelt lagen van poedervormig metaalmateriaal in opeenvolgende lagen.
• Electron Beam Melting (EBM) //hetzelfde proces als SLM, maar een elektronenbundel vervangt de laser.
• Laser Deposition Welding (LMD) // Een metaalpoeder wordt gelaagd op een basismateriaal en versmolten zonder poriën of scheuren.
• Metal Powder Application (MPA) // Poederdeeltjes worden versneld in een dragergas, en vervolgens aangebracht op een eerder geprinte laag of substraat met behulp van een poederstraal.

Als een onderdeel is gebouwd met behulp van een van de bovenstaande metalen 3D-printprocessen, gaat het onderdeel over naar nabewerking. Post-processing kan een aantal technieken omvatten. Deze stappen omvatten het verwijderen van los poeder, het verwijderen van ondersteunende structuren en thermisch gloeien. De oppervlaktekwaliteit kan ook worden verbeterd door middel van mediastralen, metaalplating, microbewerking of polijsten. Gaten of draden kunnen worden gemaakt met behulp van CNC machining.

Het maken van onderscheid tussen elk metalen 3D-printproces kan verwarrend zijn, omdat sommige van de processen erg op elkaar lijken. Enkele van de meest voorkomende vragen rond metalen 3D-printterminologie zijn //

Wat is het verschil tussen DMLS en SLM? Direct Metal Laser Sintering (DMLS) en Selective Laser Melting (SLM) gebruiken beide een laser voor het scannen en smelten van metaalpoederdeeltjes om ze aan elkaar te hechten en een onderdeel in lagen te creëren. Beide processen maken gebruik van metaal in korrelvorm en beide methoden zijn een soort van poedersmelting 3D printen. Het belangrijkste verschil tussen de twee ligt in het bindingsproces van de deeltjes. Terwijl DMLS gebruik maakt van metaallegeringen met variabele smeltpunten die zich bij hoge warmte aan elkaar hechten, maakt SLM gebruik van metaalpoeders met één smelttemperatuur. Zowel SLM als DMLS zijn geschikt voor industrieel gebruik en engineeringprojecten.

Wat is het verschil tussen DMLM en DMLS? Direct Metal Laser Sintering (DMLS) en Direct Metal Laser Melting (DMLM) zijn beide additieve fabricageprocessen waarbij lasers worden gebruikt om metaalpoeder te smelten, zodat de deeltjes samensmelten. Bij het DMLS-proces wordt het metaal slechts gedeeltelijk gesmolten. In het DMLM-proces wordt het materiaal volledig gesmolten tot een vloeistof, die vervolgens stolt wanneer hij wordt afgekoeld. DMLS is een term die kan worden gebruikt om beide processen te beschrijven.

Of uw project nu gebruikmaakt van DMLS-technologie of een ander metalen 3D-printproces, u kunt een hoogwaardig onderdeel verwachten dat vergelijkbaar is met een metalen onderdeel dat is gemaakt met behulp van traditionele productiemethoden. De mogelijkheid om sterke, complexe en duurzame onderdelen te produceren is slechts een greep uit de voordelen van metaal 3D printen. Er zijn nog andere voordelen die de vraag naar metaal 3D-printen hebben gestimuleerd. Bespreek uw opties met een Fathom metaal 3D printen expert vandaag.

Wat zijn de voordelen van metaal 3D printen?

Bij het plannen van uw metaal 3D printing project, is het belangrijk om de volgende voordelen in gedachten te houden. Metalen 3D geprinte objecten hebben uitstekende fysische eigenschappen. Ze kunnen worden gemaakt van een breed scala aan materialen die moeilijk te verwerken zijn met traditionele productiemethoden, zoals metalen superlegeringen. Een metalen 3D-geprint product presteert goed, is lichter in gewicht en heeft minder assemblageonderdelen nodig. Met behulp van de metaal 3D-printmethode kunnen bedrijven onderdelen produceren met complexe geometrieën die onhaalbaar zijn met traditionele fabricagemethoden. Een groeiend aantal industrieën maakt gebruik van de voordelen van metaal 3D printen om te innoveren en deze technologie te gebruiken voor een aantal toepassingen.

DMLS onderdelen in zo snel als 3 dagen / / Get A Quote

Metal 3D Printing Applications

Metal 3D printen is een populaire productiemethode, omdat het kan het gewicht van het onderdeel te verminderen, terwijl het toevoegen van duurzaamheid en sterkte. Deze eigenschappen zijn voordelig gebleken voor lucht- en ruimtevaart, gezondheidszorg, onderzoek en ontwikkeling, de automobielindustrie en meer. DMLS kan voor talrijke toepassingen worden gebruikt, waaronder //

• Functionele prototypen
• Direct Digital Manufacturing
• Moulds & Inserts
• Ductwork
• Rapid Tooling
• Spare Parts
• Rigid Housing
• Heatsinks & Heat Exchangers

Metal 3D Printing History

Metal 3D printing technologie is er al sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw. Deze technologie blijft met vele grote bedrijven vooruitgaan die in ontwikkeling en commercialisering helpen. De volgende tijdlijn is een samenvatting van de geschiedenis van metaal 3D printen //

• 1980 / / De eerste laser sintermachine werd ontwikkeld door Dr. Carl Deckard van de Universiteit van Texas. Hoewel deze machine werd gebruikt voor kunststof, bood het een kans voor metaal 3D-printen.
• 1986 / / Stereolithografie-technologie wordt uitgevonden door Charles Hull
• 1988 / / Selective Laser Sintering (SLS) werd uitgevonden door Carl Deckard en maakte de weg vrij voor de introductie van DMLS.
• 1989 / / Selective Laser Sintering wordt uitgevonden door Carl Deckard
• 1991 / / Dr. Ely Sachs van MIT creëerde Binder Jetting.
• 1995 / / ExOne gaf een licentie voor het binder jetting van metalen materialen.
• 1995 / / Het Fraunhofer Instituut van Duitsland patenteerde het smelten van metaal door lasers. Universiteiten en EOS, een Duits bedrijf, hielpen ook bij de ontwikkeling van 3D-metaalprinten.
• 2012 / / Grote bedrijven GE, HP en DM begonnen te investeren in metaal 3D-printen.
• 2017 – heden / / Metaal 3D-printen blijft zich ontwikkelen tot een grote en lucratieve industrie.

Andere metalen 3D Printing Resources & References

Lees door deze andere metalen 3D printing resources, referenties en artikelen //

• 3D Printed Titanium Bike Parts
• Conformal Cooling
• DMLS in Aluminium, Inconel of Titanium – Is het de moeite waard?
• Direct Metal Laser Melting Services
• DMLM vs. DMLS – Is There Really Any Difference?
• Color 3D Printing
• Investment Casting
• GPI Prototype bouwt 3D Printed Inconel 718 Rocket Engine voor SEDS bij UCSD
• How Does DMLS Work?
• 3D Printed Guitar Parts
• Metal Additive Manufacturing Services

Metal 3D Printing Quote

Krijg snel een offerte voor elk metaal 3D printing project vandaag met onze SmartQuote platform en heb uw onderdelen in zo snel als drie dagen, afhankelijk van het project specs.