Endüstride yaygın olarak kullanılan metal 3D baskı malzemeleri nelerdir?

1. Paslanmaz çelik: paslanmaya dirençli olmak ve ucuz olmak arasındaki en iyi denge
Paslanmaz çelik, 3D baskı metalleri için en gelişmiş malzeme sistemidir. 2024'te dünyada kullanılan tüm metal tozunun% 32'si 316L paslanmaz çelik tozu olacaktır. Ana faydaları:
Korozyona direnmede çok iyi: En az% 10,5 kromu olan alaşımın tasarımı, petrokimyasallar ve gıda işleme gibi endüstrilerde değiştirilmeyi imkansız hale getiriyor. Belirli bir deniz platformu valfi üreticisi, 3D baskı teknolojisini kullanarak 316L paslanmaz çelik valf yapar. Bu valf, aşındırıcı olan deniz suyundaki standart dökümlerden üç kat daha uzun sürer.
Baskı işlemi için yüksek tolerans: Büyük eriyik havuz özellikleri, lazer enerjisindeki değişikliklere çok esnek hale getirir ve%98'in üzerinde bir başarı oranına sahiptir. Belirli bir otomobil parça şirketi, saatte 12 kg paslanmaz çelik parça yapmak için 12 - lazer işbirlikçi makinesi kullanır. Bu, tek lazer bir makineden 8 kat daha verimlidir.
- İşleme Çözümü Postu iyi - geliştirildi. Örneğin, yaşlanma tedavisi, 17-4ph paslanmaz çeliğin gerilme mukavemetini 900MPa'dan 1300MPa'ya yükselten martensitik dönüşüme neden olabilir. Bir kalıp firması, normal H13 çelik kalıplardan% 40 daha uzun süren bu malzemeden enjeksiyon kalıpları yapar.
2. Titanyum Alaşım: Havacılık ve Tıbbi Alanlar için Önemli Bir Malzeme
Titanyum alaşımı, yüksek - uç metal 3D baskı pazarının yaklaşık% 45'ini yapar. Teknolojik ilerlemeleri çoğunlukla şu şekilde görülüyor:
TC4 (Ti-6Al-4V) büyük ölçekte kullanılır: Lazer tarama yaklaşımını değiştirerek sütunlu kristallerin ve eşit kristallerin bileşik bir yapısını yapabilirsiniz. Sıcak izostatik pres tedavisi ile birleştirildiğinde, havacılık motor bıçaklarının yorgunluk ömrü dövme standardından% 120 daha uzun olabilir. Belli bir tür roket itme odası, rejeneratif soğutma kanallarını oluşturmak için topoloji optimizasyonu kullanır. Bu onu% 35 daha hafif ve fırlatma% 28 daha ucuz hale getirir.
Biyomedikal malzemelerde atılım İnovasyon: Çok biyouyumlu olduğu için, bireyselleştirilmiş ortopedik implantlarda saf titanyum derece 2 toz kullanılmıştır. Bir tıp kurumu, elektron ışını erime (EBM) teknolojisini kullanarak kalça eklem protezi yaptı. Protez,% 65 ila% 75 arasında kontrol edilen bir gözenekliliğe sahiptir, bu da kemik hücrelerinin oluşumunu üç kez hızlandırır.
Yeni bir alaşım sistemi yapmak: Intermetalik bileşiklere Tial Tial metallere% 0.5 NB eklemek, onları 1000 dereceden 350 MPa'ya kadar yüksek sıcaklıklarda daha güçlü hale getirdi. Bu onları uçak motorlarında türbin bıçakları için harika bir malzeme haline getirir. Yönlendirilmiş enerji birikimi (DED) teknolojisini kullanarak, bir araştırma kurumu belirli bir motor bıçağında ön kenar hasarını etkili bir şekilde sabitlemiştir. Onarım tabakası ve substrat, 420MPa'lık bir bağ mukavemetine sahiptir.
3. Alüminyum Alaşım: Hafif Devrimi Başlatan Bir Malzeme
Alüminyum alaşım 3D baskı teknolojisi ile üç önemli problem çözülmüştür:
Sıcak çatlakları kontrol etmek için teknoloji: ALSI10mg alaşımı, içinde% 6 ila% 12 silikona sahiptir, bu da onu ötektik bir yapı geliştirir. Bu, sıcak çatlak sayısını% 35'ten% 5'den az düşürür. Belli yeni bir enerji araç şirketi, pil paketi parantez yapmak için bu malzemeyi kullanır. Standart Die - döküm parçaları ile karşılaştırıldığında, bu parantez% 42 daha hafif ve% 18 daha serttir.
Nadir Dünya'yı daha güçlü hale getirmek için bir sistem oluşturmak: Al Mg SC Zr alaşımına% 0.4 SC eklemek, onu 500MPA'dan daha güçlü ve 1 μm'den daha küçük hale getirir. Belirli bir havacılık şirketi, bu malzemeden -196 derece ile 200 derece arasında sabit kalan bir uydu grubu yaptı.
Büyük - ölçek oluşturma konusunda büyük bir ilerleme: Belirli bir şirket, 1.5m × 0.8m × 0.6m olan ve tüm A350 uçak penceresi çerçevesini yazdırmak için çoklu - lazer senkron tarama teknolojisini kullanan bir baskı kabini yaptı. Bu, ağırlığı geleneksel perçinleme yapılarına kıyasla% 22 oranında azaltır ve üretim süresini 6 haftadan 72 saate düşürür.
4. Yüksek - sıcaklık alaşımları: zorlu ortamların koruyucuları
Nikel - Temelli yüksek - sıcaklık alaşımları, uçak motorlarının sıcak son kısımları için pazarın yaklaşık% 80'ini yapar. Teknolojik evrimleri iki ana eğilim göstermektedir:
Mikro çatalları kontrol etmek için teknoloji: Lazer enerji yoğunluğunu (80-120J/mm ³) ve tarama aralığını (0.08-0.12mm) değiştirerek Inconel 718 alaşımının çatlak hızını% 15'ten% 0.5'den az düşürebildik. Belirli bir gaz türbini şirketi, bu teknolojiyi kullanan türbin disklerini yapar. Bu diskler 650 derece ve 350 MPa'da 1000 saat sürebilir.
Gradyan Malzeme Baskı: Belirli bir araştırma kurumu, yanma odası duvarının nikokraly kaplamasından bir Inconel 625 substratına pürüzsüz bir şekilde geçmesini sağlayan fonksiyonel gradyan malzemesi (FGM) teknolojisi geliştirdi. Bu, malzemeyi oksidasyona üç kat daha dirençli hale getirir ve ona 5000 kattan fazla bir termal döngü ömrü verir.