Kateri so najpogosteje uporabljeni kovinski 3D -tiskarski materiali v industriji?

1. nerjavno jeklo: najboljše ravnovesje med tem, da ste odporni na rja in poceni
Nerjavno jeklo je najnaprednejši materialni sistem za 3D -tiskarske kovine. Leta 2024 bo 32% vseh kovinskih prahu, ki se uporablja na svetu, 316L v prahu iz nerjavečega jekla. Njegove glavne koristi so:
Zelo dobro pri upiranju koroziji: Zasnova zlitine, ki ima vsaj 10,5% kroma, onemogoča nadomestitev v panogah, kot so petrokemikalije in predelava hrane. Določen proizvajalec ventilov za pomorsko platformo izdeluje 316L ventil iz nerjavečega jekla z uporabo tehnologije 3D tiskanja. Ta ventil traja trikrat daljše od standardnih ulitkov v morski vodi, ki je jedko.
Visoka toleranca za postopek tiskanja: velike lastnosti bazena taline so zelo prilagodljive za spremembe v laserski energiji in ima uspešnost več kot 98%. Posebno podjetje za avtomobilske dele uporablja 12 - laserski strojni stroj za izdelavo 12 kg delov iz nerjavečega jekla na uro. To je 8-krat bolj učinkovito kot eno-laserski stroj.
Rešitev obdelave objave - je dobro - razvita. Na primer, staranje lahko povzroči martenzitno transformacijo, kar dvigne natezno trdnost 17-4PH nerjavečega jekla z 900MPa na 1300MPa. Eno podjetje za kalupe iz tega materiala naredi kalupe za vbrizgavanje, ki traja 40% daljše od običajnih jeklenih kalupov H13.
2. Titanova zlitina: Pomembno gradivo za vesoljska in medicinska območja
Titanium zlitina naredi približno 45% visokega - končnega kovinskega 3D -tiskarskega trga. Njegov tehnološki napredek je večinoma viden v:
TC4 (TI-6AL-4V) se uporablja v velikem obsegu: s spreminjanjem pristopa laserskega skeniranja lahko naredite sestavljeno strukturo stolpnih kristalov in enakovrednih kristalov. V kombinaciji z vročim izostatičnim stiskalnim zdravljenjem je lahko življenjska doba rezil letalskih motorjev 120% daljša od standarda kovanja. Določena vrsta raketne potisne komore uporablja topološko optimizacijo za izdelavo regenerativnih hladilnih kanalov. Zaradi tega je 35% lažji in 28% cenejši za zagon.
Preboj v inovacijah biomedicinskih materialov: Ker je zelo biokompatibilen, je bil v individualiziranih ortopedskih vsadkih uporabljen čisti prah iz titanijevega razreda 2. Medicinska ustanova je naredila protezo kolčnega sklepa z uporabo tehnologije taljenja elektronskih žarkov (EBM). Proteza ima poroznost, ki jo nadzira med 65% do 75%, kar pospeši tvorbo kostnih celic za trikrat.
Izdelava novega sistema zlitin: Če dodate 0,5% nb v tialne intermetalne spojine, jih je pri visokih temperaturah močnejše, od 1000 stopinj do 350 MPa. Zaradi tega so odličen material za turbinske rezila v letalskih motorjih. Raziskovalna institucija je z uporabo tehnologije usmerjene energije (DED) učinkovito odpravila vodilno škodo na določeni vrsti rezila motorja. Plast popravila in podlaga imata trdnost vezi 420MPa.
3. Aluminijasta zlitina: material, ki je začel lahka revolucija
Tri pomembne težave rešujejo tehnologija 3D tiskanja aluminijeve zlitine:
Tehnologija za nadzor vročih razpok: Zlitina ALSI10MG ima v sebi 6% do 12% silicij, zaradi česar je razvijanje evtektične strukture. To znižuje število vročih razpok s 35% na manj kot 5%. Nekateri novi podjetje za energetska vozila uporablja ta material za izdelavo oklepajev za baterije. V primerjavi s standardnimi deli - so ti oklepaji 42% lažji in 18% trdnejši.
Ustvarjanje sistema za močnejšo zemljo: Če dodate 0,4% SC v Al Mg SC ZR zlitino, je močnejši od 500MPa in manjši od 1 μm. Določeno vesoljsko podjetje je iz tega gradiva izdelalo satelitski nosilec, ki je stabilen v velikosti med -196 stopinj in 200 stopinj.
Glavni napredek v velikem - lestvici Oblikovanje: določeno podjetje je izdelalo tiskarsko kabino, ki je 1,5m × 0,8m × 0,6m in uporablja več - lasersko sinhrono tehnologijo skeniranja za tiskanje celotnega okvirja okna letala A350. To zmanjšuje težo za 22% v primerjavi s tradicionalnimi kovičastimi strukturami in zmanjšuje čas proizvodnje s 6 tednov na 72 ur.
4. Visoke - Temperaturne zlitine: Zaščitniki ostrih okolij
Nikelj - na visoki - temperaturne zlitine naredijo približno 80% trga za vroče končne dele letalskih motorjev. Njihova tehnološka evolucija kaže dva glavna trenda:
Tehnologija za nadzor mikroklov: lahko smo znižali hitrost razpoke incone 718 zlitine s 15% na manj kot 0,5% s spreminjanjem laserske gostote energije (80–120J/mm ³) in razmikom skeniranja (0,08–0,12 mm). Določeno podjetje za plinske turbine izdeluje turbinske diske, ki uporabljajo to tehnologijo. Ti diski lahko trajajo 1000 ur pri 650 stopinjah in 350 MPa.
Gradientno gradivo tiskanje: določena raziskovalna ustanova je razvila tehnologijo funkcionalnega gradientnega materiala (FGM), zaradi katere stena zgorevanja prehaja iz nikotraralnega premaza do podstav Inconel 625 na gladek način. Zaradi tega je material trikrat bolj odporen proti oksidaciji in mu daje življenjsko dobo toplotnega cikla več kot 5000 -krat.