Zavedení aditivní výroby kovů je poháněno materiály, které lze s ní tisknout. Společnosti po celém světě si tuto potřebu již dlouho uvědomují a neúnavně pracují na rozšíření svého arzenálu kovových materiálů pro 3D tisk.
Pokračující výzkum vývoje nových kovových materiálů, stejně jako identifikace tradičních materiálů, pomohl této technologii získat širší přijetí. Abychom porozuměli materiálům dostupným pro 3D tisk, přinášíme vám nejkomplexnější seznam kovových materiálů pro 3D tisk dostupných online.
Hliník (AlSi10Mg) byl jedním z prvních kovových materiálů pro aditivní výrobu, které byly kvalifikovány a optimalizovány pro 3D tisk. Je známý svou houževnatostí a pevností. Má také vynikající kombinaci tepelných a mechanických vlastností a nízkou měrnou hmotnost.
Aplikace pro hliníkové (AlSi10Mg) kovové aditivní výrobní materiály jsou v leteckém a automobilovém průmyslu.
Hliník AlSi7Mg0.6 má dobrou elektrickou vodivost, vynikající tepelnou vodivost a dobrou odolnost proti korozi.
Hliník (AlSi7Mg0.6) – materiály pro aditivní výrobu kovů pro prototypování, výzkum, letecký a automobilový průmysl a výměníky tepla
AlSi9Cu3 je slitina na bázi hliníku, křemíku a mědi. AlSi9Cu3 se používá v aplikacích vyžadujících dobrou pevnost za vysokých teplot, nízkou hustotu a dobrou odolnost proti korozi.
Aplikace hliníkových (AlSi9Cu3) kovových aditivní výrobních materiálů v prototypování, výzkumu, leteckém a automobilovém průmyslu a výměnících tepla.
Austenitická chromniklová slitina s vysokou pevností a odolností proti opotřebení. Dobrá pevnost za vysokých teplot, tvařitelnost a svařitelnost. Pro svou vynikající odolnost proti korozi, včetně bodové koroze a chloridového prostředí.
Použití nerezové oceli 316L pro aditivní výrobu kovových dílů v leteckém a lékařském průmyslu (chirurgické nástroje).
Nerezová ocel s precipitačním zpevněním s vynikající pevností, houževnatostí a tvrdostí. Má dobrou kombinaci pevnosti, obrobitelnosti, snadného tepelného zpracování a odolnosti proti korozi, což z ní činí oblíbený materiál používaný v mnoha průmyslových odvětvích.
Nerezový materiál pro aditivní výrobu s pH 15-5 lze použít k výrobě dílů v různých průmyslových odvětvích.
Nerezová ocel s vytvrzováním s vynikající pevností a únavovými vlastnostmi. Má dobrou kombinaci pevnosti, obrobitelnosti, snadného tepelného zpracování a odolnosti proti korozi, což z ní činí běžně používanou ocel v mnoha průmyslových odvětvích. Nerezová ocel třídy PH 17-4 obsahuje ferit, zatímco nerezová ocel třídy PH 15-5 ferit neobsahuje.
Nerezový materiál pro aditivní výrobu kovů s hodnotou pH 17-4 lze použít k výrobě dílů v různých průmyslových odvětvích.
Martenzitická kalitelná ocel má dobrou houževnatost, pevnost v tahu a nízkou deformaci. Snadno se obrábí, kalí a svařuje. Vysoká tažnost usnadňuje tvarování pro různé aplikace.
Maragingová ocel může být použita k výrobě vstřikovacích nástrojů a dalších strojních součástí pro hromadnou výrobu.
Tato cementovaná ocel má dobrou prokalitelnost a dobrou odolnost proti opotřebení díky vysoké povrchové tvrdosti po tepelném zpracování.
Díky svým materiálovým vlastnostem je cementační ocel ideální pro mnoho aplikací v automobilovém a všeobecném strojírenství, stejně jako pro výrobu ozubených kol a náhradních dílů.
Nástrojová ocel A2 je všestranná nástrojová ocel kalitelná na vzduchu a často je považována za „univerzální“ ocel pro práci za studena. Kombinuje dobrou odolnost proti opotřebení (mezi O1 a D2) a houževnatost. Lze ji tepelně zpracovat pro zvýšení tvrdosti a trvanlivosti.
Nástrojová ocel D2 má vynikající odolnost proti opotřebení a je široce používána v aplikacích za studena, kde je vyžadována vysoká pevnost v tlaku, ostré hrany a odolnost proti opotřebení. Může být tepelně zpracována pro zvýšení tvrdosti a trvanlivosti.
Nástrojová ocel A2 se používá při výrobě plechů, razníků a matric, otěruvzdorných čepelí a střihových nástrojů.
4140 je nízkolegovaná ocel obsahující chrom, molybden a mangan. Je to jedna z nejuniverzálnějších ocelí s houževnatostí, vysokou únavovou pevností, odolností proti opotřebení a rázové houževnatosti, což z ní činí všestrannou ocel pro průmyslové aplikace.
Materiál 4140 pro aditivní výrobu z oceli na kov se používá v přípravcích a upínacích prvcích, automobilovém průmyslu, šroubech/maticích, ozubených kolech, ocelových spojkách a dalších.
Nástrojová ocel H13 je chrommolybdenová ocel pro práci za tepla. Nástrojová ocel H13 se vyznačuje tvrdostí a odolností proti opotřebení, má vynikající tvrdost za tepla, odolnost proti tepelnému únavovému praskání a stabilitu při tepelném zpracování – což z ní činí ideální kov pro nástroje pro práci za tepla i za studena.
Materiály pro aditivní výrobu z nástrojové oceli H13 nacházejí uplatnění v extruzních lisovacích formách, vstřikovacích formách, formách pro kování za tepla, jádrech pro tlakové lití, vložkách a dutinách.
Jedná se o velmi oblíbenou variantu materiálu pro aditivní výrobu na bázi kobaltu a chromu. Jedná se o superslitinu s vynikající odolností proti opotřebení a korozi. Vykazuje také vynikající mechanické vlastnosti, odolnost proti oděru, korozi a biokompatibilitu při zvýšených teplotách, což ji činí ideální pro chirurgické implantáty a další aplikace s vysokým opotřebením, včetně dílů pro leteckou výrobu.
MP1 také vykazuje dobrou odolnost proti korozi a stabilní mechanické vlastnosti i při vysokých teplotách. Neobsahuje nikl, a proto vykazuje jemnou, jednotnou zrnitou strukturu. Tato kombinace je ideální pro mnoho aplikací v leteckém a lékařském průmyslu.
Mezi typické aplikace patří prototypování biomedicínských implantátů, jako jsou implantáty páteře, kolen, kyčlí, prstů na nohou a zubní implantáty. Lze jej také použít pro součásti, které vyžadují stabilní mechanické vlastnosti při vysokých teplotách, a pro součásti s velmi malými prvky, jako jsou tenké stěny, čepy atd., které vyžadují obzvláště vysokou pevnost a/nebo tuhost.
EOS CobaltChrome SP2 je prášek ze superslitiny na bázi kobaltu, chromu a molybdenu, speciálně vyvinutý pro splnění požadavků zubních náhrad, které musí být fazetovány dentálními keramickými materiály, a je obzvláště optimalizovaný pro systém EOSINT M 270.
Mezi aplikace patří výroba zubních náhrad z taveného kovového porcelánu (PFM), zejména korunek a můstků.
Kobalt-Chrom RPD je zubní slitina na bázi kobaltu používaná při výrobě snímatelných částečných zubních protéz. Má mez pevnosti v tahu 1100 MPa a mez kluzu 550 MPa.
Je to jedna z nejčastěji používaných titanových slitin v aditivní výrobě kovů. Má vynikající mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi s nízkou měrnou hmotností. Předčí ostatní slitiny svým vynikajícím poměrem pevnosti k hmotnosti, obrobitelností a možnostmi tepelného zpracování.
Tato jakost vykazuje také vynikající mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi s nízkou měrnou hmotností. Má vylepšenou tažnost a únavovou pevnost, díky čemuž je široce vhodná pro lékařské implantáty.
Tato superslitina vykazuje vynikající mez kluzu, pevnost v tahu a mez tečení při zvýšených teplotách. Její výjimečné vlastnosti umožňují inženýrům používat tento materiál pro vysoce pevné aplikace v extrémních prostředích, jako jsou například součásti turbín v leteckém průmyslu, které jsou často vystaveny vysokým teplotám. Ve srovnání s jinými superslitinami na bázi niklu má také vynikající svařitelnost.
Niklová slitina, známá také jako Inconel™ 625, je superslitina s vysokou pevností, houževnatostí za vysokých teplot a odolností proti korozi. Pro vysoce pevné aplikace v náročných prostředích. Je extrémně odolná vůči bodové korozi, štěrbinové korozi a koroznímu praskání v chloridovém prostředí. Je ideální pro výrobu dílů pro letecký průmysl.
Hastelloy X má vynikající pevnost za vysokých teplot, zpracovatelnost a odolnost proti oxidaci. Je odolný vůči koroznímu praskání v petrochemickém prostředí. Má také vynikající tvářecí a svařovací vlastnosti. Proto se používá pro vysoce pevné aplikace v náročných prostředích.
Mezi běžné aplikace patří výrobní díly (spalovací komory, hořáky a podpěry v průmyslových pecích), které jsou vystaveny náročným tepelným podmínkám a vysokému riziku oxidace.
Měď je již dlouho oblíbeným materiálem pro aditivní výrobu kovů. 3D tisk mědi byl dlouho nemožný, ale několik společností nyní úspěšně vyvinulo varianty mědi pro použití v různých systémech aditivní výroby kovů.
Výroba mědi tradičními metodami je notoricky obtížná, časově náročná a drahá. 3D tisk odstraňuje většinu těchto problémů a umožňuje uživatelům tisknout geometricky složité měděné díly s jednoduchým pracovním postupem.
Měď je měkký, tvárný kov, který se nejčastěji používá k vedení elektřiny a tepla. Díky své vysoké elektrické vodivosti je měď ideálním materiálem pro mnoho chladičů a výměníků tepla, komponenty pro rozvod energie, jako jsou sběrnice, výrobní zařízení, jako jsou rukojeti pro bodové svařování, antény pro rádiovou komunikaci a další aplikace.
Vysoce čistá měď má dobrou elektrickou a tepelnou vodivost a je vhodná pro širokou škálu aplikací. Materiálové vlastnosti mědi ji předurčují pro tepelné výměníky, součásti raketových motorů, indukční cívky, elektroniku a jakékoli aplikace, které vyžadují dobrou elektrickou vodivost, jako jsou chladiče, svařovací ramena, antény, složité sběrnice a další.
Tato komerčně čistá měď poskytuje vynikající tepelnou a elektrickou vodivost až do 100 % IACS, což ji činí ideální pro induktory, motory a mnoho dalších aplikací.
Tato slitina mědi má dobrou elektrickou a tepelnou vodivost a také dobré mechanické vlastnosti. To mělo obrovský vliv na zlepšení výkonu raketové komory.
Wolfram W1 je čistá wolframová slitina vyvinutá společností EOS a testovaná pro použití v kovových systémech EOS. Je součástí rodiny práškových refrakčních materiálů.
Díly vyrobené z EOS Tungsten W1 budou použity v tenkostěnných strukturách pro navádění rentgenového záření. Tyto mřížky proti rozptylu lze nalézt v zobrazovacích zařízeních používaných v lékařství (humanistickém i veterinárním) a dalších odvětvích.
Drahé kovy, jako je zlato, stříbro, platina a palladium, lze také efektivně tisknout 3D tiskem v systémech aditivní výroby kovů.
Tyto kovy se používají v různých aplikacích, včetně šperků a hodinek, ale také v zubním lékařství, elektronice a dalších odvětvích.
Viděli jsme některé z nejoblíbenějších a nejpoužívanějších kovových materiálů pro 3D tisk a jejich varianty. Použití těchto materiálů závisí na technologii, se kterou jsou kompatibilní, a na konečném použití produktu. Je třeba poznamenat, že tradiční materiály a 3D tiskové materiály nejsou zcela zaměnitelné. Materiály mohou v důsledku různých procesů vykazovat různé stupně mechanických, tepelných, elektrických a dalších vlastností.
Pokud hledáte komplexního průvodce pro začátek s 3D tiskem kovů, měli byste se podívat na naše předchozí příspěvky o začátcích s 3D tiskem kovů a seznam technik aditivní výroby kovů. Sledujte nás pro další příspěvky, které pokrývají všechny prvky 3D tisku kovů.