Detal 3D-utskrift, även känd som Direct Metal Laser Sintering (DMLS) och Direct Metal Laser Melting (DMLM), är en additiv skiktteknik. Vid 3D-utskrift av metall använder en 3D-skrivare för metall en laserstråle för att smälta 20-60 mikronlager av metallpulver ovanpå varandra. Metallpulveret sprids över hela byggplattformen och smälts selektivt till tidigare lager. Denna additiva process gör det möjligt att odla metalldelar ur en bädd av metallpulver. Processen liknar andra polymerbaserade 3D-skrivare med Selective Laser Sintering (SLS) som använder sig av pulverbäddsfusion.

De delar som skapas är helt täta metalldelar med utmärkta mekaniska egenskaper. Det finns andra 3D-utskriftsprocesser för metall som använder ett bindemedel, även om de skapar delar som inte är helt tät metall. Processen kan producera komplexa geometrier som traditionella CNC-bearbetningsprocesser inte klarar av. Exempel på 3D-delar i metall är formar och insatser, kanalarbeten och snabbverktyg.

Material för 3D-utskrift i metall är bland annat rostfritt stål, koboltkrom, maragingstål, aluminium, nickellegering och titan. Dessa material diskuteras alla i detalj nedan.

Material för 3D-utskrift av metall & Specifikationer

Metal 3D-utskrift kan producera hållbara delar från metallpulver. Dessa delar kan vara komplexa, invecklade och genomarbetade samtidigt som de behåller sin styrka.

Material	Legeringsbeteckning	Lager	Hårdhet	Fördelar	Användningar
Råttfritt stål (PH1)	15-5 PH, DIN 1.4540 & UNS S15500	20 eller 40 mikron lager	30-35 HRC byggd, efterhärdad till 40 HRC	Hög hårdhet & hållfasthet	Prototyper/produktionsdelar
Ett rostfritt stål (GP1)	17-4, europeisk 1.4542, tyska X5CrNiCuNb16-4	20 eller 40 mikronskikt	230 ± 20 HV1 Byggd, Slipad & Polerad till 250-400 HV1	Hög seghet & Duktilitet	Ingenjörstillämpningar
Koboltkrom (MP1)	ISO 5832-4 & ASTM F75	20, 40 eller 50 mikronlager	35-45 HRC byggd	Hög temperaturbeständighet	Turbiner &Motordelar
Maraging Steel (MS1)	18% Ni Maraging 300, European 1.2709, tyska X3NiCoMoTi 18-9-5	20 eller 40 mikron lager	33-37 HRC byggd, efterhärdad till 50-56 HRC	Lättbearbetad & Utmärkt polerbarhet	Sprutgjutningsverktyg, Konform kylning
Aluminium AlSi10Mg	Typisk gjutlegering	30 mikronlager	Omkring 119 ± 5 HBW	Låg vikt, Goda termiska egenskaper	Automotive, racing
Nickellegering IN718	UNS N07718, AMS 5662, AMS 5664, W.Nr 2.4668, DIN NiCr19Fe19NbMo3	40 mikronlager	30 HRC byggd, efterhärdad 47 HRC	Värme &korrosionsbeständig	Turbiner, raketer, Aerospace
Råttstål (316L)	ASTM F138	20 mikronlager	85 HRB	Korrosionsbeständigt &Borrhärdigt &Borrhärdat	Kirurgiska verktyg, Livsmedels & Kemiska anläggningar
Titan Ti-64*	ASTM F2924	30 eller 60 mikronlager	320 ± 15 HV5	Lätt vikt, Höghållfast & Korrosionsbeständig	Luftfart, motorsport och racing
Titan Ti-64 ELI*	ASTM F136 Egenskaper	30 eller 60 mikronskikt	320 ± 15 HV5	Korrosionsbeständighet, Biokompatibilitet	Medicinsk, biomedicinsk, implantat

*Kontakta en Fathom-expert för mer information.

DMLS-delar inom så snart som 3 dagar / / Få en offert

Aluminium AlSi10Mg

AlSi10Mg är en typisk gjutlegering med goda gjutningsegenskaper. Detta material används för gjutna delar med tunna väggar och komplex geometri. Legeringselementen kisel och magnesium leder till hög hållfasthet och hårdhet. Legeringen har också goda dynamiska egenskaper och används därför för delar som utsätts för höga belastningar. Delar i aluminium AlSi10Mg är idealiska för tillämpningar som kräver en kombination av goda termiska egenskaper och låg vikt.

Aluminium AISi10Mg Egenskaper

• Hög hållfasthet
• Hårdhet
• Goda dynamiska egenskaper

Aluminium AlSi10Mg Användningsområden

• Direkttillverkning av funktionella prototyper
• Lågvolymtillverkning. Produktionsserier
• Produkter eller reservdelar
• Automobil
• Ingenjörskonst
• Motorsport
• Rymd- och rymdteknik
• Prototyper av delar för gjutning av aluminium

Koboltkrom MP1

Koboltkrom MP1 tillverkar delar i ett koboltkrom-krom-molybdenbaserad superlegering. Denna klass av superlegering kännetecknas av att den har utmärkta mekaniska egenskaper (styrka/hårdhet), korrosionsbeständighet och temperaturbeständighet. Sådana legeringar används ofta i biomedicinska tillämpningar, t.ex. dentala och medicinska implantat, och även för tekniska tillämpningar vid höga temperaturer, t.ex. i flygplansmotorer.

Koboltkrom MP1 Egenskaper

• Ökad hållfasthet, temperatur & korrosionsbeständighet
• Förbättrar de mekaniska egenskaperna Förbättras med ökad temperatur upp till 500-600 °C
• Konform med den kemiska sammansättningen UNS R31538 av en högkolhaltig CoCrMo-legering
• Säkerställer nickelfri (< 0.1 % nickelhalt) sammansättning
• Uppfyller de mekaniska & kemiska specifikationerna i ISO 5832-4 & ASTM F75 för gjutna CoCrMo implantatlegeringar

Koboltkrom MP1-tillämpningar

• Högtemperaturtekniska tillämpningar (t.ex, turbiner, medicinska implantat)

Maraging Steel MS1

Maraging Steel MS1 är ett martensithärdbart stål. Dess kemiska sammansättning motsvarar den amerikanska klassificeringen 18 % Ni Maraging 300, den europeiska 1.2709 och den tyska X3NiCoMoTi 18-9-5. Denna typ av stål kännetecknas av att ha utmärkt hållfasthet i kombination med hög seghet. Delarna kan lätt bearbetas med CNC-finishprocesser efter byggprocessen och kan lätt efterhärdas till mer än 50 HRC. De har också en utmärkt polerbarhet. MaragingSteel används bland annat för verktyg och högpresterande delar.

Maraging Steel MS1 Properties

• Lätt bearbetningsbart
• Age Hardenable up to Approx. 54 HRC
• God värmeledningsförmåga

Maraging Steel MS1-tillämpningar

• Serier av formsprutning för högvolymproduktion
• Verktygstillämpningar (t.ex, Aluminium Die Casting)
• Högpresterande delar

Stainless Steel GP1

Stainless Steel GP1 är ett rostfritt stål. Dess kemiska sammansättning motsvarar den amerikanska klassificeringen 17-4, den europeiska 1.4542 och den tyska X5CrNiCuNb16-4. Denna typ av stål kännetecknas av att ha goda mekaniska egenskaper, särskilt utmärkt duktilitet i laserbearbetat tillstånd och används i stor utsträckning i en mängd olika tekniska tillämpningar. Detta material är idealiskt för många deltillverkningstillämpningar såsom funktionella metallprototyper, produkter i små serier, individualiserade produkter eller reservdelar.

Egenskaper hos rostfritt stål GP1

• Goda mekaniska egenskaper
• Utmärkt duktilitet

Användningsområden för rostfritt stål GP1

• Ingenjörstillämpningar, inklusive funktionella. Prototyper
• Små serieprodukter
• Individuella produkter eller reservdelar
• Detaljer som kräver hög seghet &duktilitet

Stainless Steel PH1

Stainless Steel PH1 är ett rostfritt stål. Den kemiska sammansättningen överensstämmer med sammansättningarna för 15-5 PH, DIN 1.4540 och UNS S15500. Denna typ av stål kännetecknas av att ha utmärkta mekaniska egenskaper, särskilt i utfällningshärdat tillstånd. Denna typ av stål används i stor utsträckning i en mängd olika medicinska, flyg- och rymdtekniska och andra tekniska tillämpningar som kräver hög hårdhet och styrka. Detta material är idealiskt för många delbyggnadstillämpningar såsom funktionella metallprototyper, produkter i små serier, individualiserade produkter eller reservdelar.

Stainless Steel PH1 Properties

• Very High Strength
• Easily Hardenable up to Approx. 45 HRC

Användningsområden för rostfritt stål PH1

• Ingenjörstillämpningar inklusive funktionella prototyper
• Kmindre serieprodukter
• Individuella produkter eller reservdelar
• Detaljer som kräver hög seghet & Hårdhet

Titan Ti64

Titan Ti64 är en Ti6Al4V-legering. Denna vanliga lättmetalllegering kännetecknas av att den har utmärkta mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet i kombination med låg specifik vikt och biokompatibilitet. ELI-versionen (extra-low interstitials) har särskilt hög renhet. Titan är bra för flyg- och ingenjörstillämpningar samt biomedicinska implantat.

Titan Ti64 Egenskaper

• Lätt vikt med hög specifik styrka per densitet
• Korrosionsbeständighet
• Biokompatibilitet
• Laser-Sintrade delar uppfyller kraven i ASTM F1472 (för Ti6Al4V) & ASTM F136 (för Ti6Al4V ELI) avseende maximalt antal föroreningar
• Som sagt, mycket god bio-Adhesion

Titanium Ti64 Applications

• Aerospace & Engineering Applications
• Biomedical Implants

Det är viktigt att välja det bästa materialet för varje 3D-utskriftsmetod för metall. På Fathom kan vårt team hjälpa dig att välja det lämpligaste materialet för ditt projekt. Nedan diskuterar vi fyra 3D-utskriftsprocesser för metall 3D-utskrift.

Metall 3D-utskriftsprocessen

Sedan det finns flera kategorier av metall 3D-utskrift innebär de grundläggande tillverkningsmetoderna alla att man tillverkar en del genom att lägga till material ett lager i taget. Först fylls byggkammaren med argon eller en annan inert gas. Gasen används för att minimera oxidationen av metallmaterialet. Pulvermaterialet placeras över byggplattformen. Sedan skannar en laser ett tvärsnitt av komponenten och smälter ihop granulerna för att skapa ett lager. Byggplattformen flyttas ner ett lager och sedan läggs ytterligare ett lager metallpulver till. Lasern skannar igen för att skapa ytterligare ett lager. Processen upprepas tills komponenten är tillverkad. Stödstrukturer av samma material används för att fästa delen på byggplattformen. Överflödigt pulver avlägsnas från delen och delen värmebehandlas. Delen lossas från byggplattformen med hjälp av skärning, tråd-EDM eller maskinbearbetning.

Metall 3D-utskriftsmetoder inkluderar //

• Selektiv lasersmältning (SLM) /En laser smälter lager av pulveriserat metallmaterial i på varandra följande lager.
• Elektronstråle-smältning (EBM) // Samma process som SLM, men en elektronstråle ersätter lasern.
• Laser Deposition Welding (LMD) // Ett metallpulver läggs i lager på ett basmaterial och smälts samman utan porer eller sprickor.
• Metal Powder Application (MPA) // Pulverpartiklar accelereras i en bärargas och appliceras sedan på ett tidigare utskrivet skikt eller substrat med hjälp av en pulverstråle.

När en del har byggts med hjälp av någon av de ovan nämnda 3D-utskriftsprocesserna för metall, övergår delen till efterbearbetning. Efterbearbetningen kan omfatta ett antal tekniker. Dessa steg omfattar avlägsnande av löst pulver, avlägsnande av stödstrukturer och termisk glödgning. Ytkvaliteten kan också förbättras genom blästring, metallplätering, mikrobearbetning eller polering. Hål eller trådar kan skapas med hjälp av CNC-bearbetning.

Det kan vara förvirrande att skilja mellan varje 3D-utskriftsprocess för metall eftersom vissa av processerna är mycket lika. Några av de vanligaste frågorna kring terminologin för 3D-utskrift av metall är //

Vad är skillnaden mellan DMLS och SLM? Direct Metal Laser Sintering (DMLS) och Selective Laser Melting (SLM) använder båda en laser för att skanna och smälta eller smälta metallpulverpartiklar för att binda ihop dem och skapa en del i lager. Båda processerna använder metall i granulär form och båda metoderna är en typ av 3D-utskrift med pulverbäddsfusion. Den främsta skillnaden mellan de två är i partikelbindningsprocessen. Medan DMLS använder metalllegeringsmaterial med varierande smältpunkter som binds vid hög värme, använder SLM metallpulver med en enda smälttemperatur. Både SLM och DMLS är lämpliga för industriellt bruk och tekniska projekt.

Vad är skillnaden mellan DMLM och DMLS? Direct Metal Laser Sintering (DMLS) och Direct Metal Laser Melting (DMLM) är båda additiva tillverkningsprocesser som använder laser för att smälta metallpulvermaterial så att partiklarna smälter samman. I DMLS-processen smälts metallen endast delvis. I DMLM-processen smälts materialet helt och hållet till en vätska, som sedan stelnar när den kyls. DMLS är en term som kan användas för att beskriva båda processerna.

Oavsett om DMLS-tekniken eller en annan 3D-utskriftsprocess för metall används i ditt projekt kan du förvänta dig en högkvalitativ del som är jämförbar med en metalldel som tillverkats med traditionella tillverkningsmetoder. Möjligheten att producera starka, komplexa och hållbara delar är bara några av fördelarna med 3D-utskrift av metall. Det finns andra fördelar som har drivit på efterfrågan på 3D-utskrift av metall. Prata igenom dina alternativ med en expert på 3D-utskrift av metall från Fathom idag.

Vad är fördelarna med 3D-utskrift av metall?

När du planerar ditt 3D-utskriftsprojekt av metall är det viktigt att ha följande fördelar i åtanke. 3D-utskrivna objekt i metall har utmärkta fysiska egenskaper. De kan tillverkas av ett stort antal material som är svåra att bearbeta med traditionella tillverkningsmetoder, t.ex. superlegeringar av metall. En 3D-utskriven produkt i metall presterar bra, är lättare i vikt och kräver färre monteringskomponenter. Genom att använda 3D-utskriftsmetoden för metall kan företag tillverka delar med komplexa geometrier som är omöjliga att uppnå med traditionella tillverkningsmetoder. Ett växande antal industrier har utnyttjat fördelarna med 3D-utskrift av metall för att förnya och använda denna teknik för ett antal tillämpningar.

DMLS-detaljer inom 3 dagar / / Få en offert

Metall 3D-utskriftstillämpningar

Metall 3D-utskrift är en populär tillverkningsmetod eftersom den kan minska delens vikt samtidigt som den ökar hållbarheten och styrkan. Dessa egenskaper har visat sig vara fördelaktiga för flyg- och rymdindustrin, hälsovård, forskning och utveckling, bilindustrin med mera. DMLS kan användas för många olika tillämpningar, bland annat //

• Funktionella prototyper
• Direkt digital tillverkning
• Formar &Insatser
• Kanalarbeten
• Snabba verktyg
• Reservdelar
• . Parts
• Rigid Housing
• Heatsinks & Heat Exchangers

Historia om 3D-utskrift av metall

Tekniken för 3D-utskrift av metall har funnits sedan 1980-talet. Denna teknik fortsätter att utvecklas med många stora företag som hjälper till med utveckling och kommersialisering. Följande tidslinje är en sammanfattning av metall 3D-utskriftens historia //

• 1980 / / Den första lasersintringsmaskinen utvecklades av Dr. Carl Deckard vid University of Texas. Även om denna maskin användes för plast gav den möjlighet till 3D-utskrift av metall.
• 1986 / / Stereolitografitekniken uppfanns av Charles Hull
• 1988 / / Selective Laser Sintering (SLS) uppfanns av Carl Deckard och banade väg för introduktionen av DMLS.
• 1989 / / Selective Laser Sintering uppfanns av Carl Deckard
• 1991 / / Dr. Ely Sachs från MIT skapade Binder Jetting.
• 1995 / / ExOne licensierade binder jetting av metallmaterial.
• 1995 / / Fraunhoferinstitutet i Tyskland patenterade smältning av metall med laser. Universitet och EOS, ett tyskt företag, bidrog också till utvecklingen av 3D-metallutskrift.
• 2012 / / / Stora företag GE, HP och DM började investera i 3D-utskrift av metall.
• 2017 – nutid / / / 3D-utskrift av metall fortsätter att utvecklas till en stor och lukrativ bransch.

Andra resurser för 3D-utskrift av metall & Referenser

Läs dessa andra resurser, referenser och artiklar om 3D-utskrift av metall //

• 3D-utskrivna cykeldelar i titan
• Konform kylning
• DMLS i aluminium, inconel eller titan – är det värt det?
• Direkta lasersmältningstjänster för metall
• DMLM vs. DMLS – finns det verkligen någon skillnad?
• Färg 3D-utskrift
• Investeringsgjutning
• GPI Prototype bygger en 3D-utskriven raketmotor i Inconel 718 för SEDS vid UCSD
• Hur fungerar DMLS?
• 3D-utskrivna gitarrdelar
• Tjänster för additiv tillverkning av metall

Offert för 3D-utskrift av metall

Få snabbt en offert för ett 3D-utskriftsprojekt av metall i dag med vår SmartQuote-plattform, så att du kan få dina delar så snabbt som inom tre dagar, beroende på projektets specifikationer.