Kokios yra dažniausiai naudojamos metalo 3D spausdinimo medžiagos pramonėje?

1. Nerūdijantis plienas: geriausias balansas tarp atsparumo rūdims ir pigiai
Nerūdijantis plienas yra pažangiausia 3D spausdinimo metalų medžiagų sistema. 2024 m. 32% visų pasaulyje naudojamų metalinių miltelių bus 316L nerūdijančio plieno milteliai. Pagrindinis jo pranašumai yra šie:
Labai gerai priešintis korozijai: lydinio, turinčio mažiausiai 10,5% chromo, dizainas, neįmanoma pakeisti tokiose pramonės šakose kaip naftos chemijos medžiagos ir maisto perdirbimas. Tam tikras jūrų platformos vožtuvų gamintojas gamina 316L nerūdijančio plieno vožtuvą, naudodamas 3D spausdinimo technologiją. Šis vožtuvas trunka tris kartus ilgiau nei standartiniai liejiniai jūros vandenyje, kuris yra korozinis.
Didelė tolerancija spausdinimo procesui: Dėl didelių lydymosi baseino savybių jis labai lankstus lazerio energijos pokyčiams, o jo sėkmės procentas yra daugiau kaip 98%. Tam tikra automobilių dalių įmonė naudoja 12 - lazerio bendradarbiavimo mašiną, kad per valandą būtų galima pagaminti 12 kg nerūdijančio plieno dalių. Tai yra 8 kartus efektyvesnis nei vieno lazerio mašina.
Post - apdorojimo sprendimas yra gerai sukurtas -. Pavyzdžiui, senėjimo gydymas gali sukelti martensitinę transformaciją, kuri padidina 17-4PH nerūdijančio plieno tempimo stiprumą nuo 900MPa iki 1300MPa. Viena pelėsių įmonė iš šios medžiagos ištraukia įpurškimo formas, kurios trunka 40% ilgiau nei įprastos H13 plieninės formos.
2. Titano lydinys: svarbi medžiaga kosmoso ir medicinos srityse
„Titanium“ lydinys sudaro apie 45% aukšto - metalo 3D spausdinimo rinkos. Jos technologinė pažanga dažniausiai matoma:
TC4 (TI-6Al-4V) naudojamas dideliu mastu: galite sukurti kompozicinę stulpelių kristalų ir ekvivalentų kristalų struktūrą, modifikuodami lazerio nuskaitymo metodą. Derinant su karštu izostatiniu presingu apdorojimu, aviacijos variklio ašmenų nuovargis gali būti 120% ilgesnis nei kalimo standartas. Tam tikros rūšies raketos traukos kamera naudoja topologijos optimizavimą, kad būtų galima sukurti regeneracinius aušinimo kanalus. Tai daro 35% lengvesnę ir 28% pigiau.
Biomedicininių medžiagų naujovių proveržis: Kadangi tai yra labai biologiškai suderinami, gryno titano 2 laipsnio milteliai buvo naudojami individualizuotuose ortopediniuose implantuose. Medicinos įstaiga padarė klubo sąnario protezą, naudodama elektronų pluošto lydymosi (EBM) technologiją. Protezavimas turi poringumą, kuris kontroliuojamas nuo 65% iki 75%, o tai tris kartus pagreitina kaulų ląstelių susidarymą.
Naujos lydinio sistemos sukūrimas: pridėjus 0,5% NB prie Tial tarpmetalinių junginių, jie sustiprino aukštoje temperatūroje - nuo 1000 laipsnių iki 350 MPa. Tai daro juos puikia medžiaga turbinų ašmenims orlaivių varikliuose. Naudodama nukreiptos energijos nusėdimo (DED) technologiją, tyrimų įstaiga iš tikrųjų nustatė tam tikro tipo variklio ašmenų pažeidimus. Remonto sluoksnis ir substrato rišimo stipris yra 420MPa.
3. Aliuminio lydinys: medžiaga, kuri pradėjo lengvą revoliuciją
Trys reikšmingos problemos išsprendžia aliuminio lydinio 3D spausdinimo technologija:
Karštų įtrūkimų kontrolės technologija: Alsi10mg lydinio lydinio nuo 6% iki 12% silicio jame yra eutektinė struktūra. Tai sumažina karštų įtrūkimų skaičių nuo 35% iki mažiau nei 5%. Tam tikra nauja energijos transporto priemonės įmonė naudoja šią medžiagą akumuliatorių pakeliui gaminti. Palyginti su standartiniu štampu - liejimo dalimis, šie laikikliai yra 42% lengvesni ir 18% standesni.
Sukuriant sistemą, kad retas žemė būtų stipresnė: pridedant 0,4% SC prie Al mg SC ZR lydinio, jis tampa stipresnis nei 500MPa ir mažesnis nei 1 μm. Tam tikra aviacijos ir kosmoso kompanija iš šios medžiagos pagamino palydovinį laikiklį, kuris išlieka stabilus nuo –196 laipsnio iki 200 laipsnių.
Pagrindinis didelio - skalės formavimo pažanga: tam tikra įmonė padarė spausdinimo kabiną, kuri yra 1,5 m × 0,8 m × 0,6 m ir naudoja daugialypę - lazerinį sinchroninio nuskaitymo technologiją, kad būtų galima atspausdinti visą A350 orlaivio lango rėmą. Tai sumažina svorį 22%, palyginti su tradicinėmis kniedžių konstrukcijomis ir sumažina gamybos laiką nuo 6 savaičių iki 72 valandų.
4. Aukštas - temperatūros lydiniai: atšiaurios aplinkos apsaugos
Nikelis - Pagrindinis aukštas - temperatūros lydiniai sudaro maždaug 80% karštųjų orlaivių variklių dalių rinkos. Jų technologinė raida rodo dvi pagrindines tendencijas:
Mikrokratų valdymo technologija: Mes sugebėjome sumažinti „Inconel 718“ lydinio įtrūkimo greitį nuo 15% iki mažiau nei 0,5%, pakeisdami lazerio energijos tankį (80–120J/mm ³) ir skenavimo tarpus (0,08–0,12 mm). Tam tikra dujų turbinos įmonė gamina turbinų diskus, naudodama šią technologiją. Šie diskai gali trukti 1000 valandų 650 laipsnių ir 350 MPa.
Gradiento medžiagos spausdinimas: Tam tikra tyrimų įstaiga sukūrė funkcinės gradiento medžiagos (FLOM) technologiją, dėl kurios degimo kameros siena sklandžiai eina iš Nikokraly dangos į „Inconel 625“ substratą. Tai daro medžiagą tris kartus atsparesnę oksidacijai ir suteikia jai daugiau nei 5000 kartų šiluminio ciklo tarnavimo laiką.