מהם חומרי הדפסת התלת מימד המתכת הנפוצים בתעשייה?

1. נירוסטה: האיזון הטוב ביותר בין להיות עמיד בפני חלודה לבין להיות זול
נירוסטה היא מערכת החומרים המתקדמת ביותר למתכות הדפסת תלת מימד. בשנת 2024, 32% מכל אבקת המתכת המשמשת בעולם יהיו אבקת נירוסטה 316L. היתרונות העיקריים שלה הם:
טוב מאוד בהתנגדות לקורוזיה: עיצוב הסגסוגת, שיש לו לפחות 10.5% כרום, מאפשר להחליף בתעשיות כמו פטרוכימיה ועיבוד מזון. יצרנית שסתומי פלטפורמה ימית מסוימת מייצרת שסתום נירוסטה 316L בטכנולוגיית הדפסת תלת מימד. שסתום זה נמשך שלוש פעמים יותר מאשר יציקות סטנדרטיות במי הים המאכלות.
סובלנות גבוהה לתהליך ההדפסה: מאפייני בריכת ההמסה הגדולים הופכים אותה לגמישה מאוד לשינויים באנרגיית הלייזר, ויש לה אחוזי הצלחה של מעל 98%. חברת חלקי רכב מסוימת מנצלת מכונה שיתופית לייזר 12 - לייצור 12 ק"ג של חלקי נירוסטה לשעה. זה יעיל פי 8 ממכונה לייזר בודד.
הפוסט - פתרון העיבוד מפותח היטב -. לדוגמה, טיפול מזדקן יכול לגרום לשינוי מרטנסיטי, מה שמעלה את חוזק המתיחה של נירוסטה 17-4 קמ"ש מ- 900MPa ל- 1300MPa. משרד עובש אחד מייצר תבניות הזרקה מחומר זה, שנמשך 40% יותר מתבניות פלדה H13 רגילות.
2. סגסוגת טיטניום: חומר חשוב לאזורים האוויריים והרפואיים
סגסוגת טיטניום מייצרת כ -45% משוק הדפסת התלת מימד המתכת הגבוה {}}. ההתקדמות הטכנולוגית שלה נראית בעיקר ב:
TC4 (TI-6AL-4V) משמש בקנה מידה גדול: ניתן ליצור מבנה מורכב של גבישים עמודים וגבישים שווים על ידי שינוי גישת סריקת הלייזר. בשילוב עם טיפול דחוף איזוסטטי חם, חיי העייפות של להבי מנוע התעופה יכולים להיות ארוכים ב -120% מתקן הזיוף. סוג מסוים של תא דחף טילים משתמש באופטימיזציה של טופולוגיה כדי לבנות ערוצי קירור מחודשים. זה הופך אותו ללהקה של 35% ו -28% זול יותר להשקה.
פריצת דרך בחומרים ביו -רפואיים חדשנות: מכיוון שהיא נעשה שימוש באבקת טיטניום כיתה 2 טהורה של טיטניום טהור בשתלים אורטופדיים אינדיבידואליים. מוסד רפואי עשה תותבת משותפת של מפרק הירך תוך שימוש בטכנולוגיית התכה של אלקטרונים (EBM). לתותבת נקבוביות הנשלטת בין 65% ל 75%, מה שמאיץ את היווצרות תאי העצם בשלוש פעמים.
יצירת מערכת סגסוגת חדשה: הוספת 0.5% NB לתרכובות בין -מטאליות TIAL הפכה אותם לחזקים יותר בטמפרטורות גבוהות, ועברה מ -1000 מעלות ל -350 מגה -פ"ס. זה הופך אותם לחומר נהדר ללהבי טורבינה במנועי מטוסים. באמצעות טכנולוגיית תצהיר אנרגיה מכוונת (DED), מוסד מחקר תיקן למעשה את הנזק לקצה המוביל בסוג מסוים של להב מנוע. לשכבת התיקון ולמצע יש חוזק מליטה של ​​420MPA.
3. סגסוגת אלומיניום: חומר שהתחיל את המהפכה הקלה
שלוש בעיות משמעותיות נפתרות על ידי טכנולוגיית הדפסת תלת מימד לסגסוגת אלומיניום:
טכנולוגיה לבקרת סדקים חמים: בסגסוגת ALSI10mg יש בתוכו 6% עד 12% סיליקון, מה שגורם לו לפתח מבנה אאוטקטי. זה מוריד את מספר הסדקים החמים מ -35% לפחות מ- 5%. חברת רכב אנרגיה חדשה מסוימת מעסיקה חומר זה כדי לייצר סוגריים של סוללות. בהשוואה למות סטנדרטיות - חלקים יציקה, סוגריים אלה הם 42% קלים יותר ו -18% נוקשים יותר.
יצירת מערכת כדי לחזק את כדור הארץ הנדיר: הוספת 0.4% SC לסגסוגת Al Mg SC Zr הופכת אותה לחזקה מ- 500MPA וקטנה מ- 1 מיקרומטר. חברת תעופה וחלל מסוימת עשתה סוגר לוויין מחומר זה שנשאר יציב בגודל בין -196 מעלות ל -200 מעלות.
התקדמות עיקרית בקנה מידה גדול - קנה מידה: חברה מסוימת עשתה בקתת דפוס שהיא 1.5 מ '× 0.8 מ' × 0.6 מ 'ומשתמשת במולטי {}}} טכנולוגיית סריקה סינכרונית של לייזר כדי להדפיס את מסגרת חלון המטוסים של A350. זה חותך את המשקל ב 22% בהשוואה למבני מסמרת מסורתיים ומחתוך את זמן הייצור משש שבועות ל 72 שעות.
4. גבוה - סגסוגות טמפרטורה: מגנים על סביבות קשות
ניקל - מבוסס גבוה - סגסוגות טמפרטורה הופכות כ 80% מהשוק עבור חלקי הקצה החם של מנועי מטוסים. ההתפתחות הטכנולוגית שלהם מציגה שני מגמות עיקריות:
טכנולוגיה לבקרת מיקרו -סרקים: הצלחנו להוריד את קצב הסדק של סגסוגת Inconel 718 מ- 15% לפחות מ- 0.5% על ידי שינוי צפיפות אנרגיית הלייזר (80–120J/mM ³) ומרווח סריקה (0.08–0.12 מ"מ). חברת טורבינות גז מסוימת מייצרת דיסקי טורבינה המשתמשת בטכנולוגיה זו. דיסקים אלה יכולים להימשך 1000 שעות על 650 מעלות ו -350 מגה -פ"ס.
הדפסת חומרי שיפוע: מוסד מחקר מסוים פיתח טכנולוגיית חומר שיפוע פונקציונלי (FGM) הגורמת לקיר תא הבעירה לעבור מציפוי של NicoCraly למצע Inconel 625 באופן חלק. זה הופך את החומר לשלוש פעמים לעמידות יותר לחמצון ומעניק לו חיי מחזור תרמי של יותר מ- 5000 פעמים.