3D-ПЕЧАТЬ МЕТАЛЛАМИ. Характеристики и особенности материалов.

Одно из важных преимуществ 3D-печати металлами – возможность создать изделие из практически любого сплава. Помимо стандартных металлов существует широкая номенклатура специальных сплавов – уникальных высокотехнологичных материалов, которые производятся под определенные задачи заказчика.

Процесс 3D-печати металлами заключается в последовательном послойном сплавлении металлических порошков при помощи мощного излучения иттербиевого лазера. В индустрии используется несколько различных наименований одного и того же процесса, в том числе селективное лазерное плавление (SLM).

Основные преимущества 3 D -печати металлами:

· высокие показатели плотности: в 1,5 раза выше, чем при литье;

· возможность создания миниатюрных и геометрически сложных объектов и других неповторимых форм в виде закрытых бионических структур;

· широкий выбор металлических сплавов, как стандартных, так и специальных;

· сокращение циклов производства и ускорение выхода готовой продукции.

Сферы применения:

· авиакосмическая индустрия;

· машиностроение;

· автомобилестроение;

· нефтегазовая отрасль;

· электроника;

· медицина;

· пищевая промышленность;

· исследования и экспериментальные работы в конструкторских бюро, научных и учебных центрах.

Виды металлов, применяемых в аддитивном производстве

Современные аддитивные технологии предполагают использование около 20 протестированных и готовых к эксплуатации материалов, в их числе – инструментальные, нержавеющие, жароупорные сплавы, алюминиевые и титановые сплавы, медицинские кобальт-хром и титан.

Поскольку металлов очень много, и каждый из них обладает определенными свойствами, один металл можно заменить другим исходя из технологических задач. К примеру, если в технологической цепочке необходимо задействовать титановый сплав, то технолог сможет выбрать один из множества титановых сплавов с теми свойствами, которые нужны для производства конкретного изделия.

Наиболее распространенными и востребованными являются следующие материалы:

Материал Ti 6 Al 4 V (Титановый сплав)

Ti6Al4V – наиболее распространенный сплав титана с превосходными механическими свойствами. Считается самым прочным и жестким титановым сплавом, отличается особо высокой сложностью обработки. Имеет плотность 4500 кг/м³ и прочность на разрыв более 900 МПа. Сплав Ti6Al4V предоставляет неоспоримые преимущества в плане снижения веса изделий в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение и судостроение. Эти металлы применяются, в частности, при изготовлении вкладок в пресс-формы, турбинных лопаток, камер сгорания, а также изделий, предназначенных для работы при высоких температурах (до +1100°C).

Основные технические параметры 3D-печати титанового сплава заключаются в следующем:

Материал IN 718 (Никелевый сплав)

Никель обладает способностью растворять в себе многие другие металлы, сохраняя при этом пластичность, поэтому существует множество никелевых сплавов. Например, в соединении с хромом они широко применяются в авиационных двигателях, из них изготавливают рабочие и сопловые лопатки, диски ротора турбин, детали камеры сгорания и т.п. Наиболее жаропрочными являются литейные сложнолегированные сплавы на никелевой основе, которые выдерживают температуры до +1100°C в течение сотен и тысяч часов при высоких статических и динамических нагрузках. Минимальная толщина стенки и шероховатость могут быть отнесены к материалу из титанового сплава. Его основные механические свойства следующие:

Материал AlSi 10 Mg (Алюминиевый сплав)

Это наиболее дешевые из литейных сплавов. К их преимуществам относятся высокая коррозионная стойкость, жидкотекучесть, электро- и теплопроводность. В промышленности используются, как правило, для изготовления крупногабаритных тонкостенных отливок сложной формы.

Основные технические параметры алюминиевого сплава:

Материал 316 L (Нержавеющая сталь)

В эту категорию входят сложнолегированные стали с содержанием хрома (не менее 12%). Оксид хрома образует на поверхности металла коррозионностойкую пленку, которая может разрушаться под воздействием механических повреждений или химических сред, но восстанавливается в результате реакции с кислородом. Нержавеющие сплавы применяются при производстве клапанов гидравлических прессов, арматуры крекинг-установок, пружин, сварной аппаратуры, работающей в агрессивных средах, и изделий, используемых при высоких температурах (+550…800°C). В настоящее время он является лидером по востребованности среди металлических материалов в индустрии 3D-печати.

Основные технические параметры 3D-печати из нержавеющей стали:

Потенциал 3D-печати металлами

Современные технологии позволяют получить порошок для 3D-печати металлом с определенными свойствами для решения конкретных производственных задач. А так как распылению можно подвергнуть практически любые металлы, то и номенклатура металлических материалов для 3D-принтеров чрезвычайно обширна.

Достижения металлургии в полной мере реализуются в аддитивном производстве, позволяя использовать уникальные сплавы для изготовления геометрически сложных изделий повышенной точности, плотности и повторяемости. В то же время, внедрение металлических аддитивных установок имеет и сдерживающие факторы, главный из которых – относительно высокая стоимость порошков.

3D-печать металлами обладает серьезным потенциалом для повышения эффективности производства во многих отраслях промышленности и используется все большим числом компаний и исследовательских организаций. Пример для всемирной индустрии показывают такие промышленные лидеры, как General Electric, Airbus, Boeing, Michelin, которые уже перешли от изготовления единичных металлических изделий к серийному аддитивному производству.

3D печать металлом постоянно развивается и с каждым годом становится на шаг ближе и доступнее. Данная технология не столь доступна для личного пользования и скорее всего не станет таковой, но все же она стала более доступной и помимо крупных компаний ею могут воспользоваться предприниматели среднего и возможно даже малого бизнеса.

Мы осуществляем 3D печать любым металлом. Если Вам потребуется печать металлом, то для выяснения подробностей (сроков, стоимости и т.д.) пишите Нам на почту sale@rkgadget.ru или звоните по номеру +7 (995) 009-16-60

Наши контакты:

Телефон: +7 (995) 009-16-60

Почта: sale@rkgadget.ru

Наш сайт: https://rkgadget.ru

Vkontakte: 3D university | 3D принтеры | RKGadget ( https://vk.com/3dlxy )