1. A 3D nyomtatott alumínium erős tulajdonságai
Tisztáznunk kell, miért fér bele az alumínium a 3D nyomtatás szférájába. Noha sűrűsége csak durván egyharmada az acélénak, az alumínium könnyű fém, meglehetősen nagy szilárdsággal. Ugyanakkor az alumínium erős korrózióállósága, rugalmassága és hegeszthetősége segít megőrizni a méretpontosságot és a formastabilitást a 3D nyomtatási folyamat során. Ezenkívül az alumínium meglehetősen magas hővezető képességgel rendelkezik, amely elősegíti a hő gyors elvezetését a 3D nyomtatás során, így megakadályozza a deformációt és a hőterhelés okozta törést.
Ennek ellenére a fémnek vannak bizonyos hátrányai. Az alumíniumnak meglehetősen alacsony olvadáspontja és magas a reflexiója a 3D nyomtatási folyamat során, ami a lézerenergia nem megfelelő elnyelését okozhatja, és ezáltal befolyásolhatja a nyomtatás hatékonyságát és minőségét. Az alumínium olvadt formájában is hajlamos az oxidációra, amely sűrű alumínium-oxid filmet képez, amely akadályozhatja a fémek nagyobb olvadását és keveredését, így befolyásolva a nyomtatott termékek szilárdságát és sűrűségét.
A 2.3D nyomtatott anyagok olyan erősek, mint a fém
A 3D nyomtatás területén nem ritkák az alumíniumhoz hasonló robusztus vagy még erősebb anyagok. Íme néhány tipikus 3D nyomtatási anyag, amelyek szilárdsága megegyezik vagy meghaladja az alumíniumot:
alumínium ötvözet titán
Leginkább a repülőgépiparban, az orvosi és a sportfelszerelésekben alkalmazott titánötvözet egy nagy -szilárdságú, alacsony-sűrűségű, korrózióálló{2} fémanyag. Nagy szilárdságuk és korrózióállóságuk miatt a titánötvözetek nagyon előnyösek a 3D nyomtatásban. A Ti6Al-4V titánötvözet például egy gyakori és jelentős titánötvözet, amelyet széles körben használnak repülőgép-alkatrészek, orvosi implantátumok és bonyolult szerkezetek gyártásában; ötvözi a nagy szilárdságot, a jó szívósságot és a korrózióállóságot.
sterling acél
A kiváló mechanikai tulajdonságok és a korrózióállóság a rozsdamentes acélt fémként határozza meg. Nagy szilárdsága és kiváló feldolgozási képessége miatt a rozsdamentes acélt egyre gyakrabban alkalmazzák a 3D nyomtatásban. Különösen a 316L-es rozsdamentes acél, amely kiemelkedő biokompatibilitással és korrózióállósággal büszkélkedhet, nagyszerűen használható olyan ágazatokban, mint az élelmiszer-feldolgozó gépek és az orvosi implantátumok.
Meleg{0}}hőmérsékletű ötvözet
Magas hőmérsékleti viszonyok között a magas hőmérsékletű ötvözet olyan fémanyag, amely megőrzi nagy mechanikai jellemzőit és szilárdságát. Általában olyan komponenseket tartalmaznak, mint a nikkel, kobalt, króm stb., ez a fajta ötvözet kiemelkedő oxidációs ellenállással, hőstabilitással és kúszásállósággal büszkélkedhet. A magas hőmérsékletű Az űrrepülőgép-hajtóműveket például nagymértékben-nagy hőmérsékletű ötvözetek, például Haynes 230 és Inconel 718 felhasználásával gyártják.
kerámia építőanyag
Nagy keménységük, nagy kopásállóságuk és kiemelkedő kémiai stabilitásuk miatt a kerámia anyagok igen népszerűvé váltak a 3D nyomtatásban. Bár a kerámia anyagok nagyon ridegek, bizonyos felhasználási területeken nagy szilárdságuk és kopásállóságuk pótolhatatlanná teszi őket. Például vágószerszámokat, csiszolószerszámokat és magas hőmérsékletű alkatrészeket{3}}nagy mértékben kerámia anyagokból, köztük alumínium-oxidból és szilícium-nitridből gyártanak.
3. A 3D nyomtatási anyagok kiválasztásával kapcsolatos megfontolások
Amikor olyan erős 3D nyomtatási anyagokat választunk, mint az alumínium, számos változót holisztikusan figyelembe kell vennünk, beleértve az anyagszilárdságot, a sűrűséget, a korrózióállóságot, a feldolgozási teljesítményt, az árat és az alkalmazási régiókat. Íme néhány konkrét tényező:
Hatóság: A 3D nyomtatási anyagok kiválasztását meghatározó egyik legfontosabb tényező az anyag szilárdsága. Az adott alkalmazási igényeknek megfelelően megfelelő szilárdságú anyagokat kell kiválasztani.
Sűrűség: Az anyag sűrűsége nagy aggodalomra ad okot a könnyű súlyt igénylő alkalmazásoknál. Bár kis sűrűségük miatt előnyben részesítik az alumíniumötvözeteket, bizonyos felhasználási területeken más könnyű anyagok, például a titánötvözetek vagy a magas hőmérsékletű{1}}ötvözetek is kiváló lehetőségek lehetnek.
Korrózióállóság: Erős korrózióálló anyagokból kell építeni a nedves vagy korrozív körülményekre szánt alkatrészeket. Ebben az értelemben a fémtermékeknek, beleértve a titánötvözeteket és a rozsdamentes acélt, vannak előnyei.
Feldolgozási teljesítmény: A feldolgozási teljesítmény és a nyomtatási jellemzők a 3D nyomtatási anyagokonként eltérőek. A megfelelő anyagokat az adott 3D nyomtató berendezéstől és a folyamat kritériumaitól függően kell kiválasztani.
A költség olyan döntő szempont, amelyet nem lehet figyelmen kívül hagyni a 3D nyomtatási anyagok kiválasztásakor. A legköltséghatékonyabb-anyag kiválasztásához minden elemet alaposan át kell gondolnunk, beleértve az anyagköltséget, a nyomtatási költséget és a későbbi feldolgozási költségeket is.
Alkalmazási terület: a különböző alkalmazási helyek eltérő 3D-nyomtatási anyagokat igényelnek. Például míg az orvosi szakma az anyagok biokompatibilitását és korrózióállóságát hangsúlyozza, a repülőgépiparnak nagy szüksége van az anyagok szilárdságára és könnyű{2}}súlyára.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-titanium-bike-handlebars.html