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3D打印使用什么金属材料?手持式光谱仪给你一个

发布日期:2021-03-30 14:29浏览次数:

3D打印材料可分为工程塑料、生物塑料、热固性塑料、光敏树脂、金属材料等。金属材料分为:不锈钢、马氏体有效钢、高温合金、钛/钛合金、铝合金、镁合金、钴铬合金、铜合金、银、金,等。

根据手持式光谱仪分析类型,3D打印金属材料可分为铁基合金、钛及钛基合金、镍基合金、钴铬合金、铝合金、铜合金和贵金属。

铁基合金是一种在3D打印技术中研究较早、较深入的金属材料。常用的铁基合金包括工具钢、316L不锈钢、M2高速钢、H13模具钢和15-5PH马氏体时效钢。铁基合金具有成本低、硬度高、韧性好、可加工性好等优点,特别适用于模具制造。异型水道模具三维打印是铁基合金的主要应用。用传统工艺难以对异型水道进行加工。而三维打印可以控制冷却通道的布置与模具型腔的几何形状基本一致,提高温度场的均匀性,有效减少产品缺陷,延长模具寿命。

钛及钛合金具有比强度高、耐热性好、耐腐蚀性好、生物相容性好等优点,已成为医疗器械、化工设备、航空航天和体育器材的理想材料。然而钛合金是典型的难加工材料,其应力高、温度高、刀具磨损严重,限制了钛合金的广泛应用。3D打印技术特别适用于钛和钛合金的制造。首先,3D打印在保护性气氛下,钛不易与氧、氮等元素发生反应,微区的快速加热和冷却也限制了合金元素的挥发;其次,它可以在不切割的情况下产生复杂的形状,并且基于粉末或线材的高利用率,不会造成原材料的浪费,大大降低了制造成本。目前,3D打印钛及钛合金包括纯钛、Ti6A14V(TC4)和ti6a17nb,可广泛应用于航空航天零件和人工植入物(如骨骼、牙齿等)。

镍基合金是一种发展迅速、应用广泛的高温合金。在650~1000℃具有较高的强度和一定的抗腐蚀能力,广泛应用于航空航天、石油化工、造船、能源等领域。例如,镍基高温合金可用于航空发动机的涡轮叶片和涡。常用的3D打印镍基合金有Inconel625、Inconel718和inconel939。

手持式光谱仪可检测3D打印金属材料:铁基合金、钛及钛基合金、镍基合金、钴铬合金、铝合金、铜合金和贵金属。

钴基合金也可以用作高温合金,但由于资源的缺乏,其发展受到限制。钴基合金由于具有比钛合金更好的生物相容性,被广泛应用于牙科植入物和骨科植入物的医疗材料。目前常用的三维打印钴基合金有co212、co452、co502和cocr28mo6。

铝合金具有密度低、耐腐蚀性好、抗疲劳性强、比强度和刚度高等优点,对于手持式光谱仪来说是一种理想的轻质材料。3D打印所用的铝合金为铸造铝合金,常用品牌有alsi10mg、AlSi7Mg、alsi9cu3等;韩国通信卫星韩国卫星5a、韩国卫星7采用SLM制造的AlSi7Mg轻量化组件。它们不仅由原来的多个部分组成,而且由多个部分组成。零件重量比原设计减轻22%,制造成本降低30%,生产周期缩短1-2个月。其他金属材料,如铜合金、镁合金、贵金属等,需求量比上述金属材料少,但也有相应的应用前景。

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