L'adozione della produzione additiva di metalli è trainata dai materiali che è possibile stampare. Le aziende di tutto il mondo hanno da tempo riconosciuto questa esigenza e si sono impegnate a fondo per ampliare la gamma di materiali metallici utilizzabili per la stampa 3D.
La continua ricerca sullo sviluppo di nuovi materiali metallici, così come l'identificazione di materiali tradizionali, ha contribuito a una maggiore diffusione di questa tecnologia. Per comprendere i materiali disponibili per la stampa 3D, vi offriamo l'elenco più completo di materiali metallici per la stampa 3D disponibile online.
L'alluminio (AlSi10Mg) è stato uno dei primi materiali metallici per la produzione additiva ad essere qualificato e ottimizzato per la stampa 3D. È noto per la sua tenacità e resistenza. Possiede inoltre un'eccellente combinazione di proprietà termiche e meccaniche, nonché una bassa densità.
Le applicazioni dei materiali per la produzione additiva di alluminio (AlSi10Mg) includono componenti per il settore aerospaziale e automobilistico.
La lega di alluminio AlSi7Mg0.6 possiede una buona conduttività elettrica, un'eccellente conduttività termica e una buona resistenza alla corrosione.
Materiali per la produzione additiva di alluminio (AlSi7Mg0.6) per prototipazione, ricerca, settore aerospaziale, automobilistico e scambiatori di calore.
La lega AlSi9Cu3 è una lega a base di alluminio, silicio e rame. Viene utilizzata in applicazioni che richiedono una buona resistenza alle alte temperature, una bassa densità e una buona resistenza alla corrosione.
Applicazioni dei materiali di alluminio (AlSi9Cu3) prodotti tramite manifattura additiva nella prototipazione, nella ricerca, nell'industria aerospaziale, automobilistica e negli scambiatori di calore.
Lega austenitica di cromo-nichel ad alta resistenza meccanica e all'usura. Buona resistenza alle alte temperature, formabilità e saldabilità. Eccellente resistenza alla corrosione, anche in ambienti corrosivi e clorurati.
Applicazione dell'acciaio inossidabile 316L, materiale utilizzato nella produzione additiva di componenti per il settore aerospaziale e medicale (strumenti chirurgici).
Acciaio inossidabile a indurimento per precipitazione con eccellente resistenza, tenacità e durezza. Presenta una buona combinazione di resistenza, lavorabilità, facilità di trattamento termico e resistenza alla corrosione, il che lo rende un materiale molto diffuso in numerosi settori industriali.
Il materiale per la produzione additiva di metalli in acciaio inossidabile 15-5 PH può essere utilizzato per la fabbricazione di componenti in diversi settori industriali.
Acciaio inossidabile a indurimento per precipitazione con eccellenti proprietà di resistenza e fatica. Presenta una buona combinazione di resistenza, lavorabilità, facilità di trattamento termico e resistenza alla corrosione, il che lo rende un acciaio comunemente utilizzato in molti settori industriali. L'acciaio inossidabile 17-4 PH contiene ferrite, mentre l'acciaio inossidabile 15-5 non ne contiene.
Il materiale per la produzione additiva di metalli in acciaio inossidabile 17-4 PH può essere utilizzato per la fabbricazione di componenti in diversi settori industriali.
L'acciaio martensitico temprabile possiede buona tenacità, resistenza alla trazione e bassa deformazione. È facile da lavorare, temprare e saldare. L'elevata duttilità ne facilita la modellazione per diverse applicazioni.
L'acciaio maraging può essere utilizzato per realizzare stampi a iniezione e altri componenti meccanici per la produzione in serie.
Questo acciaio cementato presenta una buona temprabilità e una buona resistenza all'usura grazie all'elevata durezza superficiale ottenuta dopo il trattamento termico.
Le proprietà del materiale dell'acciaio cementato lo rendono ideale per numerose applicazioni nel settore automobilistico e nell'ingegneria generale, nonché per ingranaggi e pezzi di ricambio.
L'acciaio per utensili A2 è un acciaio versatile che si tempra all'aria ed è spesso considerato un acciaio per lavorazioni a freddo "per uso generale". Combina una buona resistenza all'usura (tra O1 e D2) e tenacità. Può essere sottoposto a trattamento termico per aumentarne la durezza e la durata.
L'acciaio per utensili D2 possiede un'eccellente resistenza all'usura ed è ampiamente utilizzato nelle applicazioni di lavorazione a freddo dove sono richieste elevata resistenza alla compressione, bordi affilati e resistenza all'usura. Può essere sottoposto a trattamento termico per aumentarne la durezza e la durata.
L'acciaio per utensili A2 può essere utilizzato nella lavorazione della lamiera, punzoni e matrici, lame resistenti all'usura, utensili da taglio
L'acciaio 4140 è un acciaio basso legato contenente cromo, molibdeno e manganese. È uno degli acciai più versatili, grazie alla sua tenacità, all'elevata resistenza alla fatica, alla resistenza all'usura e alla resistenza agli urti, caratteristiche che lo rendono un acciaio versatile per applicazioni industriali.
Il materiale 4140 acciaio-metallo, utilizzato nella produzione additiva, trova impiego in maschere e attrezzature, nel settore automobilistico, nella produzione di bulloni/dadi, ingranaggi, giunti in acciaio e altro ancora.
L'acciaio per utensili H13 è un acciaio al cromo-molibdeno per lavorazioni a caldo. Caratterizzato da durezza e resistenza all'usura, l'acciaio per utensili H13 presenta un'eccellente durezza a caldo, resistenza alla fessurazione da fatica termica e stabilità al trattamento termico, il che lo rende un metallo ideale per applicazioni di utensili sia a caldo che a freddo.
I materiali per la produzione additiva di metalli in acciaio per utensili H13 trovano applicazione in stampi per estrusione, stampi per iniezione, stampi per forgiatura a caldo, anime per pressofusione, inserti e cavità.
Questa è una variante molto diffusa del materiale per la produzione additiva di metallo cobalto-cromo. Si tratta di una superlega con eccellente resistenza all'usura e alla corrosione. Presenta inoltre ottime proprietà meccaniche, resistenza all'abrasione, resistenza alla corrosione e biocompatibilità ad alte temperature, il che la rende ideale per impianti chirurgici e altre applicazioni soggette ad elevata usura, inclusi i componenti per la produzione aerospaziale.
MP1 presenta inoltre una buona resistenza alla corrosione e proprietà meccaniche stabili anche ad alte temperature. Non contiene nichel e pertanto mostra una struttura a grana fine e uniforme. Questa combinazione è ideale per numerose applicazioni nei settori aerospaziale e medicale.
Le applicazioni tipiche includono la prototipazione di impianti biomedici come impianti per la colonna vertebrale, il ginocchio, l'anca, le dita dei piedi e i denti. Può essere utilizzato anche per componenti che richiedono proprietà meccaniche stabili ad alte temperature e per componenti con caratteristiche molto piccole, come pareti sottili, perni, ecc., che necessitano di resistenza e/o rigidità particolarmente elevate.
EOS CobaltChrome SP2 è una polvere di superlega a base di cobalto-cromo-molibdeno, sviluppata specificamente per soddisfare i requisiti dei restauri dentali che devono essere rivestiti con materiali ceramici dentali, ed è particolarmente ottimizzata per il sistema EOSINT M 270.
Le applicazioni includono la produzione di restauri dentali in metallo-ceramica (PFM), in particolare corone e ponti.
La lega dentale CobaltChrome RPD è una lega a base di cobalto utilizzata nella produzione di protesi parziali rimovibili. Presenta una resistenza alla trazione di 1100 MPa e un carico di snervamento di 550 MPa.
È una delle leghe di titanio più comunemente utilizzate nella produzione additiva di metalli. Possiede eccellenti proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione, oltre a una bassa densità. Supera le altre leghe grazie all'ottimo rapporto resistenza-peso, alla lavorabilità e alle capacità di trattamento termico.
Questo tipo di acciaio presenta inoltre eccellenti proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione, con un basso peso specifico. La sua maggiore duttilità e resistenza alla fatica lo rendono ampiamente adatto per gli impianti medicali.
Questa superlega presenta un'eccellente resistenza allo snervamento, alla trazione e alla rottura per scorrimento viscoso ad alte temperature. Le sue eccezionali proprietà consentono agli ingegneri di utilizzare il materiale per applicazioni ad alta resistenza in ambienti estremi, come i componenti delle turbine nell'industria aerospaziale, spesso soggetti ad alte temperature. Inoltre, presenta un'eccellente saldabilità rispetto ad altre superleghe a base di nichel.
La lega di nichel, nota anche come Inconel™ 625, è una superlega ad alta resistenza, tenacità alle alte temperature e resistenza alla corrosione. È ideale per applicazioni ad alta resistenza in ambienti difficili. È estremamente resistente alla corrosione per vaiolatura, alla corrosione interstiziale e alla tensocorrosione in ambienti contenenti cloruri. È perfetta per la produzione di componenti per l'industria aerospaziale.
L'Hastelloy X possiede un'eccellente resistenza alle alte temperature, lavorabilità e resistenza all'ossidazione. È resistente alla tensocorrosione in ambienti petrolchimici. Ha inoltre eccellenti proprietà di formatura e saldatura. Pertanto, viene utilizzato per applicazioni ad alta resistenza in ambienti difficili.
Le applicazioni più comuni includono componenti di produzione (camere di combustione, bruciatori e supporti nei forni industriali) soggetti a severe condizioni termiche e a un elevato rischio di ossidazione.
Il rame è da tempo un materiale molto utilizzato nella produzione additiva di metalli. La stampa 3D del rame è stata a lungo impossibile, ma diverse aziende sono ora riuscite a sviluppare varianti di rame utilizzabili in vari sistemi di produzione additiva di metalli.
La produzione di rame con metodi tradizionali è notoriamente difficile, dispendiosa in termini di tempo e costosa. La stampa 3D elimina la maggior parte di queste difficoltà, consentendo agli utenti di stampare componenti in rame dalla geometria complessa con un flusso di lavoro semplice.
Il rame è un metallo morbido e malleabile, comunemente utilizzato per condurre elettricità e calore. Grazie alla sua elevata conduttività elettrica, il rame è un materiale ideale per molti dissipatori e scambiatori di calore, componenti per la distribuzione di energia come le barre collettrici, apparecchiature di produzione come le impugnature per la saldatura a punti, antenne per la comunicazione a radiofrequenza e altre applicazioni.
Il rame ad elevata purezza possiede una buona conduttività elettrica e termica ed è adatto a una vasta gamma di applicazioni. Le proprietà del rame lo rendono ideale per scambiatori di calore, componenti di motori a razzo, bobine di induzione, elettronica e qualsiasi applicazione che richieda una buona conduttività elettrica, come dissipatori di calore, bracci di saldatura, antenne, barre collettrici complesse e altro ancora.
Questo rame commercialmente puro offre un'eccellente conduttività termica ed elettrica fino al 100% IACS, risultando ideale per induttori, motori e molte altre applicazioni.
Questa lega di rame possiede una buona conduttività elettrica e termica, nonché buone proprietà meccaniche. Ciò ha avuto un impatto enorme sul miglioramento delle prestazioni della camera di combustione del razzo.
Il tungsteno W1 è una lega di tungsteno puro sviluppata da EOS e testata per l'utilizzo nei sistemi metallici EOS, e fa parte di una famiglia di materiali rifrattivi in ​​polvere.
I componenti realizzati in EOS Tungsten W1 saranno utilizzati nelle strutture di guida a raggi X a parete sottile. Queste griglie antidiffusione si trovano nelle apparecchiature di imaging utilizzate in ambito medico (umano e veterinario) e in altri settori.
Anche i metalli preziosi come oro, argento, platino e palladio possono essere stampati in 3D in modo efficiente utilizzando sistemi di produzione additiva di metalli.
Questi metalli trovano impiego in svariate applicazioni, tra cui la gioielleria e l'orologeria, nonché nell'industria odontoiatrica, elettronica e in altri settori.
Abbiamo esaminato alcuni dei materiali metallici più popolari e ampiamente utilizzati per la stampa 3D e le loro varianti. L'utilizzo di questi materiali dipende dalla tecnologia con cui sono compatibili e dall'applicazione finale del prodotto. È importante notare che i materiali tradizionali e quelli per la stampa 3D non sono completamente intercambiabili. I materiali possono presentare diversi gradi di proprietà meccaniche, termiche, elettriche e di altro tipo a causa dei diversi processi.
Se stai cercando una guida completa per iniziare con la stampa 3D in metallo, ti consigliamo di consultare i nostri precedenti articoli su come iniziare con la stampa 3D in metallo e un elenco di tecniche di produzione additiva in metallo. Seguici per altri articoli che trattano tutti gli aspetti della stampa 3D in metallo.