用于金属3D打印的材料有哪些

类别:
激光微加工与表面改性
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2024-07-12 14:11

几乎所有的金属 3D 打印工艺都以金属粉末为基础。无论是作为原材料使用,还是融入长丝中,金属粉末都是机器以增材制造方式制造零件的基本成分。这意味着,增材制造中金属 3D 打印材料的可用性几乎完全取决于粉末状材料是否易于熔融。例如,铝粉比钢材更难焊接,而钢材更容易焊接,因此铝粉是一种不太常见的金属 3D 打印材料。

3D打印

与传统制造方法相比,最有用的金属 3D 打印材料能为制造商带来更大的附加值。这通常取决于可加工性。工具钢和钛等材料一般很难加工,但由于可加工性并不等同于可打印性,这些金属可以用 3D 打印机制造,只需很少的工作量,且每个零件的固定成本也很低。

1、不锈钢
不锈钢具有强度高、耐腐蚀性强的特点。从制造业到辅助技术,这种材料被广泛应用于各个领域。3D 打印不锈钢的例子包括耐腐蚀性极强的 316L 不锈钢和可进行热处理的 17-4 PH 不锈钢。

2、工具钢
顾名思义,这类钢用于制造各种工具。生产线上任何切割、冲压、制模或成型的工具都可能是用工具钢制造的。工具钢具有高硬度和出色的耐热性和耐磨性,可以承受恶劣的环境。由于这些特性,工具钢的加工难度大、成本高,因此成为 3D 打印的理想材料。最受欢迎的粉末和丝材包括 H13A2 和 D2 工具钢。

3、钛
这种金属强度高、重量轻、耐热、耐化学腐蚀。钛通常极难加工(这也是其成本高昂的原因),因此是金属 3D 打印的绝佳材料。最常见的 3D 打印钛是钛 64(Ti-6Al-4V)。它主要用于需要极高强度重量比的场合,如飞机。

4、铬镍铁合金 625
虽然 3D 打印机可用于用钢材等传统金属制作零件,但它也可以用特别适合极端环境的超级合金制作零件。铬镍铁合金 625 是一种镍基超级合金,具有强度高、刚性好、耐腐蚀和耐热性强等特点,常用于涡轮机和火箭等领域。其他类型的铬镍铁合金(即铬镍铁合金 718)的耐热性不如铬镍铁合金 625。传统上,这种材料的加工成本非常昂贵;相比之下,购买粉末状的铬镍铁合金并进行 3D 打印的成本仅为通常成本的一小部分,因此可以利用价格低廉的铬镍铁合金组件。

5、铜
由于铜的导热性和导电性比传统金属好得多,因此长期以来一直被用于工业制造。在用作 3D 打印材料时,铜可用于散热器和热交换器、母线等配电元件、点焊棒等制造设备、射频通信天线等。

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