3D-utskrift av metall: Valg av materialer for optimal ytelse

Når 3D-printing av metall omdefinerer moderne produksjon, er det viktig å velge de riktige materialene for å sikre maksimal ytelse. Hos Norck er vi klar over at hver applikasjon har sine egne behov, som krever spesifikke egenskaper i materialene for styrke, presisjon og holdbarhet. Med vår erfaring innen 3D-printing av metall ligger vi i forkant av innovasjonen innen additiv produksjon, og vi betjener en rekke bransjer, inkludert romfart, beskyttelse, medisin og robotteknologi.

Forståelse av 3D-utskriftsteknologi i metall

3D-utskrift av metall, spesielt Direct Metal Laser Sintering (DMLS), revolusjonerer produksjonssektoren. Ved å bruke sterke lasere til å smelte stålpulverpartikler lagvis, gjør denne banebrytende teknikken det mulig å innføre kompliserte geometrier og indre strukturer som ikke er mulig med tradisjonelle produksjonsteknikker. Denne epoken har forandret design- og produksjonsmetodene våre og gitt industrien helt nye muligheter for innovasjon.

Førsteklasses metallmaterialer for additiv produksjon

Titanlegeringer

Titanlegeringer har blitt det fremste materialet innen 3D-printing av metall. Det høye styrke/vekt-forholdet kombinert med biokompatibilitet gjør dem verdifulle for komponenter i romfartsindustrien, der hver eneste gram vektreduksjon er avgjørende. Innen medisinsk bruk gjør titanets biokompatibilitet det ideelt for implantater og kirurgisk utstyr. Bilindustrien utnytter titanets spesielle egenskaper til tilsetningsstoffer med høy ytelse, mens marineindustrien drar nytte av dets korrosjonsbestandighet.

Varianter av rustfritt stål

Rustfritt metall holder seg i forkant som et av de mest vanlige metallene som brukes i 3D-metallutskrift. Dens popularitet er et resultat av dens utmerkede korrosjonsbestandighet og høye styrkeegenskaper. Materialet er ekstremt slitesterkt, samtidig som det er rimelig for mange bruksområder. Muligheten til å oppnå ulike overflatebehandlinger gjør rustfritt stål svært attraktivt for både funksjonelle og kosmetiske bruksområder.

Aluminiumslegeringer

Den økende bruken av aluminium i additiv produksjon skyldes den spesielle kombinasjonen av egenskaper. Det lette materialet egner seg godt til fly- og bilindustrien, der vektbesparelser er av største betydning. Materialets gode varmeledningsevne er nyttig i varmevekslere, og den gode bearbeidingsevnen gjør det enkelt å publisere. Aluminium er et kostnadseffektivt materiale for prototyping og produksjonskjøringer uten at det går på bekostning av førsteklasses kvalitet.

Nikkelbaserte superlegeringer

Nikkelbaserte superlegeringer, som inkluderer Inconel, fungerer godt under høye temperaturer. Materialene har en solid form og er robuste selv i tøffe situasjoner, noe som gjør dem uunnværlige i romfart og industri. Den utmerkede termiske stabiliteten og gode korrosjonsbestandigheten gjør dem velegnet til turbinkomponenter og andre krevende bruksområder der det ikke kan gå på bekostning av ytelsen.

Edelmetaller

3D-printing i metall kjennetegnes av muligheten til å arbeide med edle metaller. Gull gir spesielle muligheter for produksjon av smykker og elektroniske deler. Platinas overlegne egenskaper gjør det ønskelig for kjemiske prosesseringsmaskiner, mens sølvets høye ledningsevne kan brukes både til elektriske formål og til utsmykning.

Overveielser rundt materialvalg

Krav til ytelse

Valg av metaller som 3D-utskriftsmateriale er en seriøs vurdering av en rekke faktorer. Styrke, duktilitet og hardhet er de mekaniske egenskapene som bør evalueres av ingeniører i henhold til applikasjonens behov. I industrielle applikasjoner er driftstemperaturområdet et viktig kriterium.

Begrensninger i produksjonen

Vellykket 3D-utskriftstjeneste i metall er bevissthet og overholdelse av produksjonsbegrensninger. Det har å gjøre med begrensninger i byggestørrelse og hvorvidt det er behov for støttestrukturer. Kravene til etterbehandling avhenger av materiale og bruksområde, og kostnadsfaktorer gjør det mulig å balansere ytelseskrav mot kostnadsbegrensninger.

Bransjespesifikke krav

Ulike bransjer utgjør eksepsjonelle krevende situasjoner og tar kontakt med for ekstraordinære ønsker innen regionen for 3D-utskriftsmaterialer av metall. Romfartsindustrien krever stoffer med overdreven elektrisitet og lett vekt, men motstand mot tøffe miljøer. Medisinske implantater ønsker stoffer med verifisert biokompatibilitet og kapasitet til å bli sterilisert. Bilindustrien trenger materialer med balansert ytelse, men til en rimelig pris, mens forretningsapplikasjoner krever materialer som er pålitelige og robuste i tøffe miljøer.

Optimalisering av materialytelse

Design for additiv produksjon (DfAM)

Maksimering av materialegenskaper krever god kunnskap om prinsippene for design for additiv produksjon. Dette inkluderer optimalisering av elementgeometri for å redusere hjelpestrukturer og konstruksjonsorientering for den store overflaten. Termiske kontrollfunksjoner må dekkes i oppsettet, og ønsker om oppprosessering må tas i betraktning fra de innledende forbedringsnivåene.

Kvalitetssikring

Hos Norck opprettholder vi en streng og behagelig kontrolltaktikk i løpet av trykkingen. Vi begynner med grundig pulverevaluering og fortsetter med optimalisering av prosessparametere. Vi tar i bruk ikke-gunstige testmetoder og presise dimensjonsstørrelser for å sikre at elementene er i samsvar med spesifikasjonene. Sertifiseringen vår gjenspeiler vår dedikasjon til fortreffelighet og det beste innen 3D-utskriftstilbud i metall.

Fremtidige trender innen 3D-utskriftsmaterialer i metall

3D-utskriftsbransjen i metall er i stadig utvikling med lovende utviklinger i pipeline. Utviklingen av de nyeste legeringssammensetningene vil frigjøre mer tekstilkompetanse, samtidig som forbedrede strategier for pulverproduksjon gir bedre kvalitet og konsistens. Fremskritt innen prosessparametere for banebrytende materialer åpner for nye muligheter, og innføringen av smarte produksjonsstrategier forbedrer produksjonseffektiviteten.

Konklusjon

I den hurtigvoksende additive produksjonsindustrien er valget av riktig metallmateriale avgjørende for at en oppgave skal bli fullført. På grunn av Norcks erfaring med 3D-printing av stål, kan Norck tilby et bredt utvalg av materialer og prosesser for hver spesialiserte applikasjon. Vi har en helhetlig tilnærming som inkluderer gode råd om materialvalg, DMLS-teknologi og førsteklasses kontroll- og etterbehandlingstjenester. Norck kombinerer banebrytende 3D-printing av metall med inngående kunnskap om materialer for romfart, klinisk og kommersiell maskinproduksjon. Kontakt Norck i dag for å identifisere dine material- og produksjonsbehov. Vi hjelper deg med å velge et passende materiale for din applikasjon, slik at du får best mulig ytelse og kostnadseffektivitet.