Mitkä ovat yleisesti käytetyt metalliset 3D -tulostusmateriaalit teollisuudessa?

1. Ruostumaton teräs: Paras tasapaino ruosteen kestävyyden ja halvan välillä
Ruostumaton teräs on edistynein materiaalijärjestelmä 3D -tulostusmetalleille. Vuonna 2024 32% kaikista maailmassa käytetyistä metallijauheista on 316L ruostumatonta teräsjauhetta. Sen tärkeimmät edut ovat:
Erittäin hyvä korroosion vastustamiseksi: Seoksen suunnittelu, jolla on vähintään 10,5% kromia, tekee mahdottomaksi korvata teollisuudenalat, kuten petrokemikaalit ja elintarvikkeiden jalostus. Tietyn merenkulun venttiilin valmistaja tekee 316L ruostumattomasta teräksestä valmistetun venttiilin 3D -tulostustekniikassa. Tämä venttiili kestää kolme kertaa pidempään kuin syövyttävät meriveden vakiovalut.
Suuri toleranssi tulostusprosessille: Suuret sulapoolin ominaisuudet tekevät siitä erittäin joustavan laserenergian muutoksille, ja sen onnistumisaste on yli 98%. Erityinen autoyhtiö käyttää 12 - Laser -yhteistyökonetta, joka tekee 12 kg ruostumattomasta teräksestä osia tunnissa. Tämä on 8 kertaa tehokkaampi kuin yhden laserkoneen.
Viesti - Prosessointiratkaisu on hyvin -. Esimerkiksi ikääntymiskäsittely voi aiheuttaa martensiittista muutosta, joka nostaa 17-4Ph: n ruostumattomasta teräksestä 900MPA: sta 1300MPA: n vetolujuuden. Yksi muottiyritys valmistaa ruiskumuotteja tästä materiaalista, joka kestää 40% pidempään kuin tavalliset H13 -teräsmuotit.
2. Titanium seos: Tärkeä materiaali ilmailu- ja lääketieteellisille alueille
Titaniumseos tekee noin 45% korkeasta - end metalli 3D -tulostusmarkkinoista. Sen teknologinen kehitys nähdään enimmäkseen:
TC4: tä (Ti-6Al-4V) käytetään suuressa mittakaavassa: Voit tehdä komposiittimuodon pylväskiteistä ja quiaxed-kiteistä modifioimalla laser-skannausmenetelmää. Yhdistettynä kuumaan isostaattiseen puristushoitoon ilmailumoottorin terien väsymysikä voi olla 120% pidempi kuin taontastandardi. Tietyntyyppinen raketin työntökammio käyttää topologian optimointia uudistavien jäähdytyskanavien rakentamiseen. Tämä tekee siitä 35% kevyemmän ja 28% halvemman käynnistyksen.
Läpimurto biolääketieteellisten materiaalien innovaatioissa: Koska se on erittäin biologisesti yhteensopiva, puhdasta titaaniluokan 2 jauhetta on käytetty yksilöllisissä ortopedisissa implantteissa. Lääketieteellinen laitos teki hip -yhteisen proteesin käyttämällä elektronisäteen sulamistekniikkaa (EBM). Proteesilla on huokoisuus, jota säädetään välillä 65% - 75%, mikä nopeuttaa luusolujen muodostumista kolme kertaa.
Uuden seosjärjestelmän tekeminen: 0,5% NB: n lisääminen metallienvälisiin yhdisteisiin on tehnyt niistä voimakkaampia korkeissa lämpötiloissa, nouseen 1000 asteesta 350 MPa: een. Tämä tekee niistä loistavan materiaalin turbiinin terille lentokoneiden moottoreissa. Tutkimuslaitos on käyttämällä suunnattua energian laskeutumistekniikkaa (DED), ja se on tehokkaasti kiinnittänyt etureunan vauriot tietyntyyppiseen moottorin terään. Korjauskerroksen ja substraatin sidoslujuus on 420mPa.
3. Alumiiniseos: Materiaali, joka aloitti kevyen vallankumouksen
Kolme merkittävää ongelmaa ratkaistaan ​​alumiiniseos 3D -tulostustekniikalla:
Teknologia kuumien halkeamien hallitsemiseksi: ALSI10MG -seoksella on 6–12% piitä, mikä tekee siitä kehittyvän eutektisen rakenteen. Tämä alentaa kuumien halkeamien määrän 35%: sta alle 5%: iin. Tietyn uuden energian ajoneuvoyhtiö käyttää tätä materiaalia akkupakettien valmistukseen. Verrattuna tavanomaiseen suulakkeeseen - valuosat, nämä kiinnikkeet ovat 42% kevyempiä ja 18% jäykämpiä.
Järjestelmän luominen harvinaisesta maametallista vahvempi: 0,4% SC: n lisääminen Al MG SC ZR -lejeerään tekee siitä vahvemman kuin 500mPa ja pienemmän kuin 1 μm. Tietyn ilmailualan yritys teki satelliittikiinnityksen tästä materiaalista, joka pysyy kooltaan -196 asteen ja 200 asteen välillä.
Suuri ennakko suuressa - asteikon muodostumisessa: Tiety yritys teki tulostushytin, joka on 1,5 m × 0,8 m × 0,6m ja käyttää multi - laser synkronista skannaustekniikkaa tulostaakseen koko A350 -ilma -ikkunan rungon. Tämä vähentää painoa 22% verrattuna perinteisiin niittausrakenteisiin ja lyhentää tuotantoaika 6 viikosta 72 tuntiin.
4. Korkeat - lämpötila seokset: ankarien ympäristöjen suojaimet
Nikkeli - perustuvat korkeat - lämpötilaseokset tekevät noin 80% lentokoneiden moottorien kuumista loppioosista. Heidän teknologinen kehitys osoittaa kaksi päätrendeä:
Teknologia mikrohalkeamien hallitsemiseksi: Pystyimme alentamaan Inconel 718 -seoksen halkeaman määrää 15%: sta alle 0,5%: iin muuttamalla laserenergiatiheyttä (80–120 j/mm ³) ja skannausväliä (0,08–0,12 mm). Tietyn kaasuturbiiniyhtiö tekee turbiinilevyjä tätä tekniikkaa hyödyntäen. Nämä levyt voivat kestää 1000 tuntia 650 asteessa ja 350 MPa.
Gradienttimateriaalien tulostaminen: Tietyn tutkimuslaitoksen kehitti funktionaalisen gradienttimateriaalin (FGM) tekniikan, joka saa palamiskammion seinämän siirtymään nicocraly -pinnoitteesta Inconel 625 -alustaan ​​sujuvalla tavalla. Tämä tekee materiaalista kolme kertaa kestävämmän hapettumiselle ja antaa sille yli 5000 kertaa lämpöjakson käyttöiän.