什么是金屬3D打???
金屬3D打印是一種數(shù)字熱加工技術(shù)。目前用于金屬制備的主要3D打印技術(shù)主要有激光熔/燒結(jié)(SLM/SLS)、電子束選擇性熔煉(EBSM)、激光近凈成形(透鏡)等。與傳統(tǒng)工藝相比,金屬三維印刷具有直接成型、無模具、結(jié)構(gòu)復雜、效率高、功耗低、成本低等優(yōu)點。然而,由于它是數(shù)字化熱加工,變形無法消除,變形需要從加工過程和經(jīng)驗控制,最后通過數(shù)控機床的后處理等技術(shù)來實現(xiàn)。
金屬三維印刷材料的市場應用
金屬三維印刷材料廣泛應用于石油化工、航空航天、汽車制造、注塑模具、輕金屬合金鑄造、食品加工、醫(yī)療、造紙、電力工業(yè)、珠寶、時尚等領(lǐng)域。
然而,由于金屬三維印刷材料的材料特性,它們都有著特定的應用范圍,因此金屬三維印刷材料的選擇過程是一個權(quán)衡多種因素的過程。此外,3D打印金屬不僅可以依靠金屬三維打印機的參數(shù)進行測量,每一種金屬材料都有其各自的極限點特征,包括應用、功能、穩(wěn)定性、耐久性、美觀性、經(jīng)濟性等是設(shè)計者需要考慮的因素。
目前國內(nèi)外用于金屬3D打印機的金屬粉末主要有工具鋼、馬氏體時效鋼、不銹鋼、純鈦及鈦合金、鋁合金、鎳基合金、銅基合金、鈷鉻合金等。
1.工具鋼和馬氏體鋼
工具鋼
以工具鋼和馬氏體時效鋼為例,工具鋼的適用性來自其優(yōu)異的硬度、耐磨性和抗變形能力,以及在高溫下保持刀刃的能力。H13型熱作工具鋼是一種能承受不確定時間的模具。以馬氏體時效300為例,馬氏體時效鋼的高強韌性和尺寸穩(wěn)定性是眾所周知的。它們不同于其他鋼,因為它們是無碳的,屬于金屬間化合物,通過富含鎳、鈷和鉬的冶金反應硬化。馬氏體時效300由于具有較高的硬度和耐磨性,適合于注塑模具、輕金屬合金鑄造、沖壓和擠壓等模具應用,也廣泛應用于航空航天、高強度機身部件和賽車零部件等領(lǐng)域。
二、不銹鋼
不銹鋼與碳鋼不同,目前鉻含量不同,含鉻最低的鋼為10.5%,不銹鋼不易銹蝕。目前,金屬3D印刷中使用的不銹鋼有三種:奧氏體不銹鋼316L,馬氏體不銹鋼15-5PH,馬氏體不銹鋼17-4PH。
奧氏體不銹鋼316L,強度高,耐腐蝕,在較寬的溫度范圍內(nèi)可降至低溫,可用于航空航天、石油化工等工程應用,也可用于食品加工和醫(yī)療領(lǐng)域。
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