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Häufig verwendete Pulver für Metall-3D-Drucker

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metallpulver, die in 3D-Metalldruckern verwendet werden

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Die 3D-Drucktechnologie für Metall umfasst hauptsächlich das selektive Laserschmelzen im Pulverbett und die Pulver-/Drahtabscheidung. Die Technologie des selektiven Schmelzens im Pulverbett eignet sich für die Herstellung kleiner und komplexer Bauteile, während die Technologie des Schmelzauftrages für die Herstellung großer tragender Bauteile für Großgeräte mit höheren technischen Anforderungen geeignet ist.

Um bessere Ergebnisse bei der Herstellung von 3D-Druckteilen zu erzielen, ist es von entscheidender Bedeutung, die Entwicklung und Verbesserung von Materialien zu beschleunigen, die die 3D-Drucktechnologie unterstützen. Die gründliche Erforschung der grundlegenden Fragen der Vorbereitung und Formung von Metamaterialien wie Schmelzbadmetallurgie, Erstarrung, Thermophysik, Festphasenübergang usw. im Schmelzdepositionsdruckverfahren ist von großer Bedeutung für die Förderung der 3D-Drucktechnologie.

Zu den Metallpulvern, die in Metall-3D-Druckern verwendet werden, gehören Werkzeugstahl, Edelstahl, martensitischer Stahl, Reintitan und Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, Nickelbasislegierungen, Kupferbasislegierungen, Kobalt-Chrom-Legierungen usw. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über unterteilte Materialien.

Titan

Titan ist ein starkes, leichtes, hitzebeständiges und chemikalienbeständiges Metall. Im Allgemeinen ist die Verarbeitung von Titan sehr schwierig, was sich in den hohen Kosten niederschlägt. Das gebräuchlichste 3D-gedruckte Titan ist Titanium 64 (Ti-6Al-4V), das für Teile mit sehr hohem Festigkeits- und Gewichtsverhältnis verwendet werden kann, z. B. für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt.

Nickel

Nickel spielt eine Schlüsselrolle bei den elektronischen Funktionen von Handy-Akkus und -Geräten. Es ist der Hauptbestandteil der elektronischen Schaltkreiskomponente des Mobiltelefons - des Kondensators. Es wird berichtet, dass die neue Generation von Kondensatoren die teure alte Technologie überflüssig macht. Es werden keine Edelmetalle wie Gold und Palladium mehr verwendet, sondern ein mehrschichtiges, ultrafeines Nickelpulver, wodurch die Baukosten der Komponenten gesenkt werden. Die Formgedächtnis-, elektrochemischen und magnetischen Eigenschaften von Nickel können die Entwicklung von Wissenschaft und Technik direkt fördern. Bei innovativen Anwendungen machen die Eigenschaften von Nickellegierungen diese auch mit anderen Elementen und Materialien kompatibel.

Rostfreier Stahl

Rostfreier Stahl zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit und starke Korrosionsbeständigkeit aus. Von den Anfängen der industriellen Fertigung bis hin zur Anwendung der 3D-Drucktechnologie ist das Metallmaterial in der Produktion verschiedener Branchen weit verbreitet. Zu den Materialien für den 3D-Druck von Edelstahl gehören vor allem der wärmebehandelbare Edelstahl 17-4 PH und der extrem korrosionsbeständige Edelstahl 316L. Unter ihnen wird Werkzeugstahl in verschiedenen Fertigungswerkzeugen verwendet. Jedes Teil in der Schneid-, Stanz-, Guss- oder Formanlage kann aus Werkzeugstahl hergestellt werden.

Aluminium

Zu den derzeit im 3D-Metalldruck verwendeten Aluminiumlegierungen gehören hauptsächlich AlSi12 und AlSi10Mg. Al-Si12 ist ein leichtes, additiv hergestelltes Metallpulver mit guten thermischen Eigenschaften und kann für dünnwandige Teile verwendet werden. So können beispielsweise Wärmetauscher oder andere Autoteile auch in der Luftfahrtindustrie für die Herstellung von Prototypen und Teilen verwendet werden.

Refraktäres Metall

Es gibt relativ wenige Arten von Refraktärmetallen, darunter Wolfram, Rhenium, Niob, Molybdän und Tantal. Sie alle sind bekannt für ihre hohe Hitzebeständigkeit mit Schmelzpunkten von in der Regel über 2000 °C, inaktive chemische Reaktionen, hohe Dichte und hohe Härte. Tantal zeichnet sich durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine sehr gute Leitfähigkeit aus, was ein breites Anwendungsspektrum in der Elektronikindustrie eröffnet. Nach Angaben des Los Alamos National Laboratory werden 60 % dieses Materials für Teile von Vakuumöfen und Elektrolytkondensatoren verwendet. Theoretisch kann Tantal die Radioaktivität von Kernteilchen erhöhen.

Schlussfolgerung:

Die Anwendungsbereiche von Metall-3D-Druckmaterialien sind recht umfangreich und umfassen unter anderem die Luft- und Raumfahrt, den Automobilbau, Spritzgussformen, die Lebensmittelverarbeitung, die Medizin und das Gesundheitswesen, die elektrische Energieversorgung und den Guss von Leichtmetalllegierungen. Natürlich ist die Klassifizierung von 3D-Druck-Metallmaterialien nicht auf diese beschränkt, es gibt auch andere Druckmaterialien wie Gestein, Zement, Papier und so weiter. Mit der kontinuierlichen Entwicklung von 3D-Druckmaterialien, -verfahren und -ausrüstungen wird die 3D-Drucktechnologie den stetigen Fortschritt unseres Landes auf dem Weg zu einer Produktionsmacht wirksam unterstützen.