Jaké jsou běžně používané kovové 3D tiskové materiály v průmyslu?

1. Nerezová ocel: Nejlepší rovnováha mezi odolností vůči rzi a levným
Nerezová ocel je nejpokročilejším materiálovým systémem pro 3D tiskové kovy. V roce 2024 bude 32% veškerého kovového prášku používaného na světě 316 l prášku z nerezové oceli. Jeho hlavní výhody jsou:
Velmi dobrý v odolání o korozi: návrh slitiny, která má nejméně 10,5% chromia, znemožňuje vyměnit v průmyslových odvětvích, jako jsou petrochemikálie a zpracování potravin. Určitý výrobce ventilu námořní platformy vyrábí ventil z nerezové oceli 316L pomocí technologie 3D tisku. Tento ventil trvá třikrát delší než standardní odlitky v mořské vodě, která je korozivní.
Vysoká tolerance pro proces tisku: Vlastnosti velkého taveniny je velmi flexibilní pro změny v laserové energii a má úspěšnost přes 98%. Konkrétní společnost pro automobilové díly využívá 12 - Laser Collaborative Machine k výrobě 12 kg dílů z nerezové oceli za hodinu. To je 8krát efektivnější než stroj s jedním laserem.
Řešení zpracování příspěvku - je vyvinuto dobře -. Například ošetření stárnutí může způsobit martenzitickou transformaci, která zvyšuje pevnost v tahu 17-4ph nerezové oceli z 900 MPA na 1300 mPa. Jedna formová firma vyrábí vstřikovací formy z tohoto materiálu, který trvá o 40% delší než běžné ocelové formy H13.
2. slitina titanu: Důležitý materiál pro letecké a lékařské prostory
Titanium slitiny vyrábí asi 45% vysokého - koncového trhu s kovovým 3D tiskem. Jeho technologický pokrok je většinou pozorován v:
TC4 (TI-6AL-4V) se používá ve velkém měřítku: můžete vytvořit kompozitní strukturu sloupcových krystalů a ekviaxovaných krystalů úpravou laserového skenovacího přístupu. V kombinaci s ošetřením horké izostatické lisování může být únavová životnost lopatek leteckých motorů o 120% delší než standard kování. Určitý druh raketové tahové komory používá optimalizaci topologie k konstrukci regenerativních chladicích kanálů. Díky tomu je o 35% lehčí a o 28% levnější.
Průlom v inovacích biomedicínských materiálů: Protože je velmi biokompatibilní, byl v individualizovaných ortopedických implantátech použit čistý titanový prášek. Lékařská instituce vytvořila hip kloubní protézu využívající technologii tání elektronového paprsku (EBM). Protéza má pórovitost, která je kontrolována mezi 65% až 75%, což zrychluje tvorbu kostních buněk třikrát.
Vytvoření nového systému slitiny: Přidání 0,5% NB k Tial Intermetalic Sloučeniny je posílilo při vysokých teplotách a od 1000 stupňů na 350 MPa. Díky tomu jsou skvělým materiálem pro lopatky turbíny v motorech letadel. S využitím technologie směrované energetické depozice (DED) výzkumná instituce účinně upevnila poškození špičkových hran na určitém typu čepele motoru. Opravní vrstva a substrát mají sílu vazby 420MPA.
3. slitina hliníku: materiál, který zahájil lehkou revoluci
Technologie 3D tisku hliníku je vyřešena tři významné problémy:
Technologie pro kontrolu horkých trhlin: slitina ALSI10MG má v sobě 6% až 12% křemíku, což způsobuje, že vyvine eutektickou strukturu. To snižuje počet horkých trhlin od 35% na méně než 5%. Některá nová společnost pro energetické vozidla využívá tento materiál k výrobě závorek baterií. Ve srovnání se standardními die - lití částí jsou tyto držáky o 42% lehčí a 18% tužší.
Vytváření systému pro zvýšení vzácné zeminy: Přidání 0,4% SC do Al Mg SC ZR slitiny je silnější než 500MPa a menší než 1 μm. Určitá letecká společnost vyrobila satelitní držák z tohoto materiálu, který zůstává stabilní ve velikosti mezi -196 stupňů a 200 stupňů.
Hlavní pokrok ve velkém - Stupnic Forming: Určitá společnost vytvořila tiskovou kabinu, která je 1,5 m × 0,8 m × 0,6 m a používá multi - laserovou synchronní skenovací technologii pro tisk celého okenního rámu letadla A350. To snižuje hmotnost o 22% ve srovnání s tradičními strhujícími strukturami a zkracuje dobu výroby od 6 týdnů na 72 hodin.
4. Vysoké - teplotní slitiny: Chrániče tvrdého prostředí
Nickel - založené na vysokých - teplotní slitiny vytvářejí přibližně 80% trhu pro horké koncové části letadlových motorů. Jejich technologický vývoj ukazuje dva hlavní trendy:
Technologie pro kontrolu mikrocrocků: Dokázali jsme snížit rychlost trhliny Inconel 718 slitiny z 15% na méně než 0,5% změnou hustoty energie laserové energie (80–120J/mm ³) a skenovací mezerou (0,08–0,12 mm). Určitá společnost plynových turbín vyrábí disky turbíny využívající tuto technologii. Tyto disky mohou trvat 1000 hodin při 650 stupňů a 350 MPa.
Tisk materiálu gradientu: Určitá výzkumná instituce vyvinula technologii funkčního gradientu (FGM), která způsobuje, že stěna spalovací komory přechází z Nicocralyho povlaku na substrát Inconel 625 hladce. Díky tomu je materiál třikrát odolnější vůči oxidaci a dává mu životnost tepelného cyklu více než 5000krát.