Inġinier reċentement għamel l-ewwel ordni tal-istampar 3D tal-metall u sempliċement kiteb "azzar li ma jissaddadx" fil-qasam tal-materjal. Il-partijiet waslu 30% piż żejjed u fallew il-validazzjoni tal-assemblaġġ. Imisshom użaw l-aluminju.
Klijent ieħor għażel l-irħas liga tal-aluminju għal prototip ta 'apparat mediku. Il-kampjuni ġew rifjutati minħabba li ma kellhomx iċ-ċertifikazzjonijiet tal-bijokompatibilità meħtieġa.
Fid-dinja tal-manifattura addittiva, l-għażla tal-materjal ħażin ma tgħollix biss il-fattura tiegħek-jiswielek ġimgħat ta' żmien ta' tmexxija u kredibilità tal-proġett. Is-suċċess mhuwiex dwar is-sejba tal-metall "l-aktar b'saħħtu"; huwa dwar it-tqabbil tal-proprjetajiet tal-materjal mal-ambjent tal-parti.
Għaliex l-Għażla tal-Materjal hija l-Ogħla-Deċiżjoni Tiegħek dwar ROI
Il-biċċa l-kbira tal-iżbalji materjali ġejjin minn "ħsieb tad-disinn legat"-l-għażla ta' metall minħabba li ħadem għall-magni CNC. Madankollu, fl-istampar 3D, l-għażla tal-materjal tiddetta l-ekosistema tal-produzzjoni kollha: il-proċess tal-istampar, l-istrutturi ta 'appoġġ meħtieġa, u l-intensità tal-proċessar ta' wara-.
Id-dejta tal-industrija tissuġġerixxi li kważi 35% tal-ħidma mill-ġdid tal-metall AM hija kkawżata minn nuqqas ta 'qbil tal-materjal. Meta inti tidħol aServizz ta 'stampar 3D tal-metall tat-titanju, per eżempju, inti mhux biss jixtru metall; qed timpenja ruħek għal ċiklu speċifiku ta' ġestjoni termali u ta' ħelsien mill-istress-li jista' jirdoppja l-ispiża jekk il-materjal ma jkunx strettament meħtieġ.
L-Erbgħa Mistoqsijiet Kull Inġinier Għandu Jistaqsi:
Funzjoni Primarja: Jeħtieġ saħħa tensili għolja, jew il-konduttività termali hija l-prijorità?
Ambjent Operattiv: Se jiffaċċja kimiċi korrużivi, vibrazzjonijiet estremi, jew temperaturi 'l fuq minn 500 grad?
Rekwiżiti Regolatorji: Jeħtieġ bijokompatibilità konformi mal-FDA-jew traċċabilità tal-grad aerospazjali-?
Il-Baġit "Moħbi": Int kont għall-ipproċessar ta' wara-(HIP, finitura CNC, jew anodizzazzjoni)?
Matriċi tad-Deċiżjoni tal-Għażla tal-Materjal
Biex tgħinek tibbilanċja l-prestazzjoni kontra l-ispiża, uża din il-matriċi bħala punt tat-tluq.
|
Rekwiżit Primarju |
L-Ewwel Għażla |
It-Tieni Għażla |
Evita |
|
Qawwa Massima |
Titanju Ti-6Al-4V |
Inconel 718 |
AlSi10Mg |
|
Ħfief |
AlSi10Mg |
Ti-6Al-4V |
316L Stainless |
|
High Heat (>600 grad) |
Inconel 625/718 |
Ti-6Al-4V |
Ligi tal-Aluminju |
|
L-inqas spiża |
316L Stainless |
AlSi10Mg |
Titanju / Inconel |
|
Elettriku/Termali |
Ram Pur / CuCr1Zr |
Aluminju |
Stainless Steel |
1. Stainless Steel: Il-Workhorse Versatili
L-istainless steel (316L u 17-4PH) jammonta għal madwar 35% tal-konsum kollu tat-trab tal-metall. Huwa l-"default" għal raġuni: huwa prevedibbli u kost-effettiv.
316L (L-Għażla Marittima / Medika): Reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti u duttilità għolja. Ideali għall-ipproċessar tal-ikel u għodod kirurġiċi.
17-4PH (L-Għażla ta' Qawwa): Jista' jiġi ttrattat bis-sħana għal ebusija ferm ogħla.
Tip dwar l-Ispiża: Uża 316L bħala l-linja bażi tal-ispiża "1x" tiegħek. Jekk il-parti tiegħek ma teħtieġx iffrankar ta' piż estrem jew 600 grad + reżistenza għas-sħana, din hija l-aktar għażla tal-baġit tiegħek-.
2. Aluminju: Il-Speedster Lightweight
Meta l-maniġers tal-proġetti jħarsu lejnAluminju tal-istampar tal-metall 3D, huma ġeneralment jiġru żewġ affarijiet: tnaqqis fil-piż u dissipazzjoni tas-sħana.
AlSi10Mg: L-istandard tal-industrija. Huwa 66% eħfef mill-azzar u joffri proprjetajiet termali eċċellenti għal sinkijiet tas-sħana u komponenti tad-drone.
Il-Limitazzjoni Moħbija: L-aluminju għandu temperatura ta 'servizz relattivament baxxa (taħt il-250 grad). Jeħtieġ ukoll disinn ta 'appoġġ bir-reqqa minħabba l-espansjoni termali għolja tiegħu waqt l-istampar.
Post-Nota tal-ipproċessar: B'differenza tat-titanju, l-aluminju huwa faċli biex jintemm CNC u jista 'jiġi anodizzat għar-reżistenza għall-ilbies.
3. Titanju: L-Għażla tal-Prestazzjoni Premium
L-ingaġġ ta 'Servizz ta' Stampar 3D tal-metall tat-titanju professjonali ħafna drabi huwa l-unika triq għal proġetti ta 'impjanti aerospazjali u mediċi.
Ti-6Al-4V (Grad 5): Joffri l-aħjar proporzjon saħħa-piż disponibbli.
Grad 23 (ELI): Il-verżjoni "Extra Low Interstizjali" speċifikament għal impjanti mediċi fejn ir-reżistenza għall-għeja hija kritika għall-ħajja-.
Realtà tal-Baġit: It-titanju huwa tipikament 3x sa 5x l-ispiża tal-istainless steel. L-ispiża mhix biss fit-trab; huwa fl-ambjent tal-istampar tal-kamra tal-vakwu-u ċ-ċikli obbligatorji tal-forn tal-forn tal-vakwu ta' ħelsien mill-istress-.
4. Ram: L-Ispeċjalista tal-Konduttività
Storikament,ram stampar 3Dkien diffiċli minħabba r-riflettività tal-metall. Illum, b'teknoloġija avvanzata tal-laser u ligi CuCr1Zr, huwa l-go-għal -koljaturi ta' induzzjoni ta' prestazzjoni għolja u żennuni rokit-mkessħa b'likwidu.
Pro Tip: Ir-ram pur huwa l-aktar konduttiv iżda l-aktar diffiċli biex jiġi stampat. CuCr1Zr joffri 90% "konduttività-għal-saħħa" post ħelu li huwa ħafna aktar affidabbli għall-użu industrijali.
Data ta' Tqabbil Tekniku
|
Materjal |
Densità (g/cm³) |
UTS (MPa) |
Temperatura massima (grad) |
Spiża Relattiva |
|
316L SS |
7.9 |
600–680 |
870 |
$ (Bażi) |
|
Ti-6Al-4V |
4.4 |
950–1100 |
600 |
|
|
AlSi10Mg |
2.7 |
370–430 |
250 |
|
|
Inconel 718 |
8.2 |
1100–1350 |
1000 |
$ |
|
CuCr1Zr |
8.9 |
400–500 |
400 |
Żvantaġġi Materjali Komuni-U Kif Tevitahom
1. L-iżball "CNC Copy-Paste".
M'għandekx tagħżel 6061 Aluminum sempliċement għax il-parti CNC tiegħek użatha. Fl-istampar 3D, AlSi10Mg huwa l-istandard. Il-bidla għal ligi mhux-standard għal "familjarità" ħafna drabi żżid l-ispejjeż b'400% minħabba s-sorsi speċjalizzati tat-trab.
2. Injorat it-"Taxxa ta' Appoġġ"
Materjali iebsa bħal Inconel jew Titanju jeħtieġu strutturi ta 'appoġġ massivi biex jipprevjenu t-tgħawwiġ. It-tneħħija ta 'dawn l-appoġġi manwalment iżżid l-ispiża tax-xogħol sinifikanti. Jekk id-disinn huwa kumpless, materjal aktar "li jaħfer" bħal 316L jista 'effettivament ikun irħas fil-qlib finali.
3. Injora l-Ebusija tal-wiċċ
L-aluminju huwa ħafif, iżda huwa artab. Għal applikazzjonijiet ta' xedd-intensivi, trid tqis l-ispiża ta' anodizzar iebes-jew taqleb għal azzar tal-għodda jew liga CoCr.
FAQ
Q: Nista' nipprintja 3D parti f'metall wieħed u aktar tard naqleb għal ieħor biex niffranka l-flus?
A: Mhux faċilment. Kull metall għandu profil differenti ta '"jinxtorob" u "stress termali". Il-bidla minn Titanju għal Aluminju ħafna drabi teħtieġ disinn mill-ġdid sħiħ tal-istrutturi ta 'appoġġ u xi kultant l-orjentazzjoni tal-parti.
Q: Il-metall stampat 3D huwa b'saħħtu daqs il-metall falsifikat?
A: Ġeneralment, iva. F'termini ta' Qawwa Tensili, il-metalli stampati SLM-spiss jilħqu jew jaqbżu l-ekwivalenti fondut. Madankollu, il-Qawwa tal-Għeja tista' tkun aktar baxxa sakemm il-parti ma tgħaddix minn Hot Isostatic Pressing (HIP) biex tagħlaq il-mikro-porożità.
Q: Liema metall huwa l-aħjar għal "issettjah u tinsiha" prototipi?
A: AlSi10Mg. Jipprintja malajr, jiksaħ malajr, u huwa l-aktar faċli biex tispiċċa bl-idejn-jekk għandek bżonn biss prototip fit--u-forma.
M'hemm l-ebda metall "perfett"-biss il-metall it-tajjeb għall-kompromess speċifiċi tiegħek-bejn il-piż, is-saħħa, u l-kartiera. Billi tidentifika r-restrizzjonijiet ambjentali tiegħek u l-ħtiġijiet ta' wara-ipproċessar kmieni, tista' tevita n-nases ta' "piż żejjed ta' 30%" jew "falliment tal-bijokompatibilità" li jtellfu l-proġetti.
Lest biex tottimizza l-bini li jmiss tiegħek? Kemm jekk teħtieġ Servizz ta' Stampar 3D tal-metall tat-titanju speċjalizzat għall-ajruspazju jew ram tal-istampar 3D ta'-konduttività għolja għall-elettronika, it-tim tal-inġinerija tagħna jista 'jipprovdi paragun tal-ispiża u tal-prestazzjoni ġenb--maġenb.