Imprimarea 3D metalică, cunoscută și sub numele de Sinterizare laser metalică directă (DMLS) și Topire laser metalică directă (DMLM), este o tehnologie aditivă a straturilor. În timpul imprimării 3D metalice, o imprimantă 3D metalică utilizează un fascicul laser pentru a topi straturi de 20-60 de microni de pulbere metalică unul peste altul. Pulberea de metal este împrăștiată pe întreaga platformă de construcție și topită selectiv pe straturile anterioare. Acest proces aditiv permite ca piesele metalice să crească dintr-un pat de pulbere de metal. Procesul este asemănător cu cel al altor imprimante 3D de sinterizare selectivă cu laser (SLS) pe bază de polimeri care utilizează fuziunea patului de pulbere.

Piesele create sunt din metal complet dens, cu proprietăți mecanice excelente. Există și alte procese de imprimare 3D a metalelor care utilizează un liant, deși acestea produc piese care nu sunt din metal complet dens. Procesul poate produce geometrii complexe pe care procesele tradiționale de prelucrare CNC nu sunt capabile să le realizeze. Exemple de piese 3D din metal includ matrițe și inserții, lucrări în conducte și scule rapide.

Materialele pentru imprimarea 3D a metalelor includ oțel inoxidabil, crom cobalt, oțel maraging, aluminiu, aliaj de nichel și titan. Toate aceste materiale sunt discutate în detaliu mai jos.

Metal 3D Printing Materials & Specificații

Imprimarea 3D metalică este capabilă să producă piese durabile din pulberi metalice. Aceste piese pot fi complexe, complicate și elaborate, toate acestea păstrându-și în același timp rezistența.

Material	Desemnarea aliajului	Câmpuri	Duritate	Avantaje	Aplicații
Oțel inoxidabil (PH1)	15-5 PH, DIN 1.4540 & UNS S15500	Câmpuri de 20 sau 40 de microni	30-35 HRC Construit, post-durificat la 40 HRC	Duritate ridicată & Rezistență	Piese de prototip / producție
Oțel inoxidabil (GP1)	17-4, European 1.4542, german X5CrNiCuNb16-4	20 sau 40 de straturi de microni	230 ± 20 HV1 Construit, rectificat & șlefuit la 250-400 HV1	Tensibilitate ridicată & Ductilitate	Aplicații inginerești
Crom de cobalt (MP1)	ISO 5832-4 & ASTM F75	20, Straturi de 40 sau 50 microni	35-45 HRC construit	Rezistență la temperaturi ridicate	Turbine & Piese de motor
Oțel maraging (MS1)	18% Ni Maraging 300, european 1.2709, german X3NiCoMoTi 18-9-5	20 sau 40 de straturi de microni	33-37 HRC Construit, postîntărite la 50-56 HRC	Facil de prelucrat & Polizabilitate excelentă	Unelte de turnare prin injecție, Răcire conformă
Aluminiu AlSi10Mg	Aleiaj tipic de turnare	Câmpuri de 30 microni	Aprox 119 ± 5 HBW	Greutate redusă, Proprietăți termice bune	Automotive, curse
Aleiaj de nichel IN718	UNS N07718, AMS 5662, AMS 5664, W.Nr. 2.4668, DIN NiCr19Fe19NbMo3	40 straturi de microni	30 HRC construit, post-durificat 47 HRC	rezistent la căldură &rezistent la coroziune	Turbine, rachete, Aerospațială
Oțel inoxidabil (316L)	ASTM F138	Câmpuri de 20 microni	85 HRB	Rezistent la coroziune & Rezistent la înțepături	Unelte chirurgicale, Produse alimentare & Uzine chimice
Titaniu Ti-64*	ASTM F2924	Câmpuri de 30 sau 60 de microni	320 ± 15 HV5	Greutate redusă, Rezistență ridicată & Rezistentă la coroziune	Aero-spațial, curse de motorsport
Titan Ti-64 ELI*	ASTM F136 Proprietăți	30 sau 60 de straturi de microni	320 ± 15 HV5	Rezistență la coroziune, Biocompatibilitate	Medical, biomedical, implanturi

*Contactați un expert Fathom pentru mai multe informații.

Piese DMLS în cel mult 3 zile / / Obțineți o ofertă

Aluminiu AlSi10Mg

AlSi10Mg este un aliaj de turnare tipic cu proprietăți bune de turnare. Acest material este utilizat pentru piese turnate cu pereți subțiri și geometrie complexă. Elementele de aliere siliciu și magneziu conduc la rezistență și duritate ridicate. Aliajul prezintă, de asemenea, proprietăți dinamice bune și, prin urmare, este utilizat pentru piesele supuse la sarcini mari. Piesele din aluminiu AlSi10Mg sunt ideale pentru aplicațiile care necesită o combinație de proprietăți termice bune și greutate redusă.

Proprietăți ale aluminiului AlSi10Mg

• Rezistență ridicată
• Duritate
• Proprietăți dinamice bune

Aplicații ale aluminiului AlSi10Mg

• Fabricarea directă de prototipuri funcționale
• Producție de volum redus Tiraje
• Produse sau piese de schimb
• Automotive
• Inginerie
• Curse cu motor
• Aero-spațial
• Piese prototip pentru turnarea sub presiune a aluminiului

Cobalt crom MP1

Cobalt crom MP1 produce piese din cobalt-crom-molibden pe bază de superaliaj pe bază de crom și molibden. Această clasă de superaliaje se caracterizează prin faptul că are proprietăți mecanice excelente (rezistență/duritate), rezistență la coroziune și rezistență la temperatură. Astfel de aliaje sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații biomedicale, cum ar fi implanturile dentare și medicale și, de asemenea, pentru aplicații inginerești la temperaturi ridicate, cum ar fi în motoarele aerospațiale.

Cobalt-Crom MP1 Proprietăți

• Mai multă rezistență, rezistență la temperatură & rezistență la coroziune
• Îmbunătățește proprietățile mecanice se îmbunătățesc odată cu creșterea temperaturii până la 500-600 °C
• Conform cu compoziția chimică UNS R31538 a aliajului CoCrMo cu conținut ridicat de carbon
• Asigură o rezistență fără nichel (< 0.1 % conținut de nichel) Compoziție
• Îndeplinește specificațiile mecanice & chimice ale ISO 5832-4 & ASTM F75 pentru aliaje de implanturi turnate din CoCrMo

Cobalt-Crom MP1 Aplicații

• Aplicații inginerești la temperaturi înalte (de ex, turbine, implanturi medicale)

Oțelul maraging MS1

Oțelul maraging MS1 este un oțel care se poate întări cu martensită. Compoziția sa chimică corespunde clasificării americane 18% Ni Maraging 300, celei europene 1.2709 și celei germane X3NiCoMoTi 18-9-5. Acest tip de oțel se caracterizează prin faptul că are o rezistență excelentă combinată cu o tenacitate ridicată. Piesele sunt ușor de prelucrat cu procese de finisare CNC după procesul de construcție și pot fi ușor călite ulterior la peste 50 HRC. De asemenea, acestea au o polizabilitate excelentă. Aplicațiile oțelului MargingSteel includ scule și piese de înaltă performanță.

Oțelul Maraging MS1 Proprietăți

• Facil de prelucrat
• Încălzit prin îmbătrânire până la aprox. 54 HRC
• Conductibilitate termică bună

Oțelul maraging MS1 Aplicații

• Modelare prin injecție în serie pentru producția de mare volum
• Aplicații de unelte (de ex, turnarea sub presiune a aluminiului)
• Piese de înaltă performanță

Oțel inoxidabil GP1

Oțelul inoxidabil GP1 este un oțel inoxidabil. Compoziția sa chimică corespunde clasificării americane 17-4, europene 1.4542 și germane X5CrNiCuNb16-4. Acest tip de oțel se caracterizează prin faptul că are proprietăți mecanice bune, în special o ductilitate excelentă în stare prelucrată cu laser și este utilizat pe scară largă într-o varietate de aplicații inginerești. Acest material este ideal pentru multe aplicații de construcție de piese, cum ar fi prototipuri metalice funcționale, produse de serie mică, produse individualizate sau piese de schimb.

Proprietăți ale oțelului inoxidabil GP1

• Proprietăți mecanice bune
• Ductilitate excelentă

Aplicații ale oțelului inoxidabil GP1

• Aplicații inginerești, inclusiv funcționale. Prototipuri
• Produse de serie mică
• Produse individualizate sau piese de schimb
• Piese care necesită o duritate ridicată & Ductilitate

Oțel inoxidabil PH1

Oțelul inoxidabil PH1 este un oțel inoxidabil. Compoziția chimică este conformă cu compozițiile din 15-5 PH, DIN 1.4540 și UNS S15500. Acest tip de oțel se caracterizează prin faptul că are proprietăți mecanice excelente, în special în starea de călire prin precipitare. Acest tip de oțel este utilizat pe scară largă într-o varietate de aplicații medicale, aerospațiale și alte aplicații inginerești care necesită duritate și rezistență ridicate. Acest material este ideal pentru multe aplicații de fabricare a pieselor, cum ar fi prototipuri metalice funcționale, produse de serie mică, produse individualizate sau piese de schimb.

Proprietăți ale oțelului inoxidabil PH1

• Rezistență foarte ridicată
• Facil de călit până la aprox. 45 HRC

Oțel inoxidabil PH1 Aplicații

• Aplicații inginerești, inclusiv prototipuri funcționale
• Produse de serie mică

.

• Produse individualizate sau piese de schimb
• Piese care necesită o tenacitate ridicată & Duritate

Titan Ti64

Titan Ti64 este un aliaj Ti6Al4V. Acest aliaj ușor comun este caracterizat prin faptul că are proprietăți mecanice excelente și rezistență la coroziune, combinate cu o greutate specifică redusă și biocompatibilitate. Versiunea ELI (extra-low interstitials) are o puritate deosebit de ridicată. Titanul este bun pentru aplicații aerospațiale și de inginerie, precum și pentru implanturi biomedicale.

Proprietăți ale titanului Ti64

• Greutate redusă cu rezistență specifică ridicată în raport cu densitatea
• Rezistență la coroziune
• Biocompatibilitate
• Laser-.Piesele sinterizate îndeplinesc cerințele ASTM F1472 (pentru Ti6Al4V) & ASTM F136 (pentru Ti6Al4V ELI) în ceea ce privește numărul maxim de impurități
• Biocompatibilitate foarte bună
• Biocompatibilitate foarte bunăaderență

Titan Ti64 Aplicații

• Aeronautice & Aplicații inginerești
• Implanturi biomedicale

Selectarea celui mai bun material pentru fiecare metodă de imprimare 3D a metalelor este importantă. La Fathom, echipa noastră vă poate ajuta să selectați cel mai potrivit material pentru proiectul dumneavoastră. Mai jos discutăm patru procese de imprimare 3D a metalelor de imprimare 3D a metalelor.

Procesul de imprimare 3D a metalelor

Deși există mai multe categorii de imprimare 3D a metalelor, metodele de fabricare de bază implică toate producerea unei piese prin adăugarea de material, strat după strat. Mai întâi, camera de construcție este umplută cu argon sau cu un alt gaz inert. Gazul este utilizat pentru a minimiza oxidarea materialului metalic. Materialul sub formă de pulbere este plasat peste platforma de construcție. Apoi, un laser scanează o secțiune transversală a componentei și fuzionează granulele împreună pentru a crea un strat. Platforma de construcție se deplasează în jos cu un strat și apoi se adaugă un alt strat de pulbere metalică. Laserul scanează din nou pentru a crea un strat suplimentar. Procesul se repetă până când piesa este realizată. Structurile de susținere realizate din același material sunt folosite pentru a fixa piesa pe platforma de construcție. Excesul de pulbere este îndepărtat de pe piesă, iar piesa este tratată termic. Piesa este desprinsă de pe platforma de construcție prin tăiere, prin electroeroziune cu fir sau prin prelucrare.

Metodele de imprimare 3D a metalelor includ //

• Selective Laser Melting (SLM) //Un laser topește straturi de material metalic sub formă de pulbere în straturi succesive.
• Electron Beam Melting (EBM) // Același proces ca SLM, dar un fascicul de electroni înlocuiește laserul.
• Laser Deposition Welding (LMD) // O pulbere metalică este așezată în straturi pe un material de bază și fuzionată fără pori sau fisuri.
• Metal Powder Application (MPA) // Particulele de pulbere sunt accelerate într-un gaz purtător și apoi aplicate pe un strat sau substrat imprimat anterior cu ajutorul unui jet de pulbere.

După ce o piesă a fost construită cu ajutorul unuia dintre procesele de imprimare 3D a metalelor de mai sus, piesa trece la post-procesare. Post-procesarea poate include o serie de tehnici. Aceste etape includ îndepărtarea oricărei pulberi libere, îndepărtarea structurilor de susținere și recoacerea termică. Calitatea suprafeței poate fi, de asemenea, îmbunătățită prin sablare media, placare cu metal, microlucrare sau lustruire. Găurile sau filetele pot fi create cu ajutorul prelucrării CNC.

Distincția între fiecare proces de imprimare 3D a metalelor poate fi confuză, deoarece unele dintre procese sunt foarte asemănătoare. Unele dintre cele mai frecvente întrebări legate de terminologia imprimării 3D a metalelor includ //

Care este diferența dintre DMLS și SLM? Atât sinterizarea directă cu laser metalic (DMLS), cât și topirea selectivă cu laser (SLM) utilizează un laser pentru a scana și a fuziona sau a topi particule de pulbere metalică pentru a le lipi împreună și a crea o piesă în straturi. Ambele procese utilizează metal sub formă granulară și ambele metode sunt un tip de imprimare 3D prin fuziune în pat de pulbere. Principala diferență între cele două constă în procesul de lipire a particulelor. În timp ce DMLS utilizează materiale din aliaj metalic cu puncte de topire variabile care se leagă la temperaturi ridicate, SLM utilizează pulberi metalice cu o singură temperatură de topire. Atât SLM, cât și DMLS sunt potrivite pentru uz industrial și proiecte de inginerie.

Care este diferența dintre DMLM și DMLS? Sinterizarea directă cu laser metalic (DMLS) și topirea directă cu laser metalic (DMLM) sunt ambele procese de fabricație aditivă care utilizează lasere pentru a topi materialul metalic sub formă de pulbere, astfel încât particulele să fuzioneze între ele. În procesul DMLS, metalul este topit doar parțial. În procesul DMLM, materialul este topit complet într-un lichid, care apoi se solidifică atunci când se răcește. DMLS este un termen care poate fi utilizat pentru a descrie oricare dintre procese.

Dacă proiectul dvs. utilizează tehnologia DMLS sau un alt proces de imprimare 3D a metalelor, vă puteți aștepta la o piesă de înaltă calitate, comparabilă cu o piesă metalică realizată prin metode de fabricație tradiționale. Capacitatea de a produce piese puternice, complexe și durabile reprezintă doar câteva dintre avantajele imprimării 3D a metalelor. Există și alte beneficii care au determinat cererea de imprimare 3D a metalelor. Discutați astăzi despre opțiunile dvs. cu un expert Fathom în imprimarea 3D a metalelor.

Care sunt avantajele imprimării 3D a metalelor?

Când planificați proiectul dvs. de imprimare 3D a metalelor, este important să aveți în vedere următoarele beneficii. Obiectele imprimate 3D din metal au proprietăți fizice excelente. Acestea pot fi realizate dintr-o gamă largă de materiale care sunt dificil de prelucrat cu ajutorul metodelor tradiționale de fabricație, cum ar fi superaliajele metalice. Un produs imprimat 3D din metal se comportă bine, este mai ușor și necesită mai puține componente de asamblare. Utilizarea metodei de imprimare 3D a metalelor permite companiilor să producă piese cu geometrii complexe, imposibil de realizat cu ajutorul metodelor tradiționale de fabricație. Un număr tot mai mare de industrii s-au folosit de avantajele imprimării 3D a metalelor pentru a inova și a utiliza această tehnologie pentru o serie de aplicații.

Piese DMLS în doar 3 zile / / Obțineți o ofertă

Aplicații ale imprimării 3D a metalelor

Imprimarea 3D a metalelor este o metodă de fabricație populară deoarece poate reduce greutatea piesei, adăugând în același timp durabilitate și rezistență. Aceste caracteristici s-au dovedit a fi avantajoase pentru industria aerospațială, sănătate, cercetare și dezvoltare, industria auto și multe altele. DMLS poate fi utilizat pentru numeroase aplicații, inclusiv //

• Prototipuri funcționale
• Fabricare digitală directă
• Modeluri & Inserții
• Ductwork
• Unelte rapide
• Rapid Tooling
• Repere Piese de schimb
• Carcasă rigidă
• Disipatoare de căldură & Schimbătoare de căldură

Istoria imprimării 3D a metalelor

Tehnologia de imprimare 3D a metalelor există încă din anii 1980. Această tehnologie continuă să avanseze, multe corporații mari ajutând la dezvoltarea și comercializarea ei. Următoarea cronologie este un rezumat al istoriei imprimării 3D a metalelor //

• 1980 / / / Prima mașină de sinterizare cu laser a fost dezvoltată de Dr. Carl Deckard de la Universitatea din Texas. Deși această mașină a fost folosită pentru plastic, ea a prezentat o oportunitate pentru imprimarea 3D a metalelor.
• 1986 / / / Tehnologia stereolitografică este inventată de Charles Hull
• 1988 / / / Sinterizarea selectivă cu laser (SLS) a fost inventată de Carl Deckard și a deschis calea pentru introducerea DMLS.
• 1989 / / Sinterizarea selectivă cu laser este inventată de Carl Deckard
• 1991 / / Dr. Ely Sachs de la MIT a creat Binder Jetting.
• 1995 / / / ExOne a obținut licența pentru jetul de liant al materialelor metalice.
• 1995 / / Institutul Fraunhofer din Germania a patentat topirea metalelor cu ajutorul laserelor. Universitățile și EOS, o companie germană, au contribuit, de asemenea, la dezvoltarea imprimării 3D a metalelor.
• 2012 / / / Marile corporații GE, HP și DM au început să investească în imprimarea 3D a metalelor.
• 2017 – prezent / / / Imprimarea 3D a metalelor continuă să se dezvolte într-o industrie mare și profitabilă.

Alte resurse pentru imprimarea 3D a metalelor & Referințe

Citiți aceste alte resurse, referințe și articole despre imprimarea 3D a metalelor //

• Piese de bicicletă din titan imprimate 3D
• Refrigerare conformă
• DMLS în aluminiu, Inconel sau titan – Merită?
• Servicii de topire directă a metalelor cu laser
• DMLM vs. DMLS – Există cu adevărat vreo diferență?
• Imprimare 3D colorată
• Turnare pentru investiții
• GPI Prototype construiește un motor de rachetă din Inconel 718 imprimat 3D pentru SEDS la UCSD
• Cum funcționează DMLS?
• Piese de chitară tipărite 3D
• Servicii de fabricare aditivă a metalelor

Cotă pentru imprimare 3D a metalelor

Obțineți rapid o ofertă pentru orice proiect de imprimare 3D a metalelor astăzi cu platforma noastră SmartQuote și aveți piesele dvs. în doar trei zile, în funcție de specificațiile proiectului.