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3D打印使用的金屬材料有哪些?布魯克手持式光譜儀給您完美解釋
發布時間:2019-12-19 02:44:17來源:網絡瀏覽:74次

3D打印材料按大類可分為:工程塑料、生物塑料、熱固性塑料、光敏樹脂、金屬材料、其他等。 金屬材料又分為:不銹鋼、馬氏體實效鋼、高溫合金、鈦/鈦合金、鋁合金、鎂合金、鈷鉻合金、銅合金、銀、黃金等。

按照材料種類劃分,3D打印金屬材料可以分為鐵基合金、鈦及鈦基合金、鎳基合金、鈷鉻合金、鋁合金、銅合金及貴金屬等。

鐵基合金是3D 打印金屬材料明升赌场注册网址中研究較早、較深入的一類合金,較常用的鐵基合金有工具鋼、316L 不銹鋼、M2 高速鋼、H13 模具鋼和15-5PH 馬氏體時效鋼等。鐵基合金使用成本較低、硬度高、韌性好,同時具有良好的機械加工性,特別適合于模具制造。3D打印隨形水道模具是鐵基合金的一大應用,傳統工藝異形水道難以加工,而3D打印可以控制冷卻流道的布置與型腔的幾何形狀基本一致,能提升溫度場的均勻性,有效降低產品缺陷并提高模具壽命。

鈦及鈦合金以其顯著的比強度高、耐熱性好、耐腐蝕、生物相容性好等特點,成為醫療器械、化工設備、航空航天及運動器材等領域的理想材料。然而鈦合金屬于典型的難加工材料,加工時應力大、溫度高,刀具磨損嚴重,限制了鈦合金的廣泛應用。而3D打印技術特別適合鈦及鈦合金的制造,一是3D打印時處于保護氣氛環境中,鈦不易與氧、氮等元素發生反應,微區局部的快速加熱冷卻也限制了合金元素的揮發;二是無需切削加工便能制造復雜的形狀,且基于粉材或絲材材料利用率高,不會造成原材料的浪費,大大降低了制造成本。目前3D打印鈦及鈦合金的種類有純Ti、Ti6A14V(TC4)和Ti6A17Nb,可廣泛應用于航空航天零件(圖3)及人工植入體(如骨骼,牙齒等)。

鎳基合金是一類發展比較快、應用比較廣的高溫合金,其在650~1000°C 高溫下有較高的強度和一定的抗氧化腐蝕能力,廣泛用于航空航天、石油化工、船舶、能源等領域。例如,鎳基高溫合金可以用在航空發動機的渦輪葉片與渦輪盤。常用的3D打印鎳基合金有Inconel 625、Inconel718及Inconel 939等。

布魯克手持式光譜儀能夠現場無損檢測3D打印的金屬材料:鐵基合金、鈦及鈦基合金、鎳基合金、鈷鉻合金、鋁合金、銅合金及貴金屬等。現場出具報告和材質成份及能譜圖參考.

鈷基合金明升赌场注册网址也可作為高溫合金使用,但因資源缺乏,發展受限。由于鈷基合金具有比鈦合金更良好的生物相容性,目前多作為醫用材料使用,用于牙科植入體和骨科植入體的制造。目前常用的3D 打印鈷基合金的牌號有Co 212、Co 452、Co 502和CoCr28Mo6等。

鋁合金密度低,耐腐蝕性能好,抗疲勞性能較高, 且具有較高的比強度、比剛度, 是一類理想的輕量化材料。3D 打印中使用的鋁合金為鑄造鋁合金, 常用牌號有AlSi10Mg、AlSi7Mg、AlSi9Cu3 等。韓國通信衛星Koreasat-5A及Koreasat-7 使用了SLM制造的AlSi7Mg輕量化部件,不僅由原來的多個零件合成一個整體制造,零件重量比原設計降低22%,制造成本降低30%,生產周期縮短1—2個月。其他金屬材料如銅合金、鎂合金、貴金屬等需求量不及以上介紹的幾種金屬材料,但也有其相應的應用前景。

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