De acceptatie van metaal-3D-printen wordt gedreven door de materialen die ermee geprint kunnen worden. Bedrijven over de hele wereld hebben deze drijfveer al lang geleden onderkend en werken onvermoeibaar aan de uitbreiding van hun assortiment metalen 3D-printmaterialen.
Voortdurend onderzoek naar de ontwikkeling van nieuwe metalen materialen, evenals de identificatie van traditionele materialen, heeft ertoe bijgedragen dat de technologie breder geaccepteerd is. Om inzicht te krijgen in de materialen die beschikbaar zijn voor 3D-printen, presenteren we u de meest uitgebreide lijst met metalen 3D-printmaterialen die online beschikbaar zijn.
Aluminium (AlSi10Mg) was een van de eerste metalen materialen voor additive manufacturing (AM) die geschikt en geoptimaliseerd werden voor 3D-printen. Het staat bekend om zijn taaiheid en sterkte. Het heeft ook een uitstekende combinatie van thermische en mechanische eigenschappen, evenals een lage soortelijke massa.
Toepassingen voor aluminium (AlSi10Mg) als metaal voor additieve fabricage zijn onder andere onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie.
Aluminium AlSi7Mg0.6 heeft een goede elektrische geleidbaarheid, een uitstekende thermische geleidbaarheid en een goede corrosiebestendigheid.
Aluminium (AlSi7Mg0.6) is een metaal dat geschikt is voor additieve fabricage en gebruikt wordt voor prototyping, onderzoek, lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en warmtewisselaars.
AlSi9Cu3 is een legering op basis van aluminium, silicium en koper. AlSi9Cu3 wordt gebruikt in toepassingen die een goede sterkte bij hoge temperaturen, een lage dichtheid en een goede corrosiebestendigheid vereisen.
Toepassingen van aluminium (AlSi9Cu3) als metaal voor additieve fabricage in prototyping, onderzoek, lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie en warmtewisselaars.
Austenitische chroom-nikkellegering met hoge sterkte en slijtvastheid. Goede sterkte bij hoge temperaturen, vervormbaarheid en lasbaarheid. Uitstekende corrosiebestendigheid, ook in omgevingen met putcorrosie en chloriden.
Toepassing van roestvrij staal 316L, een materiaal dat via additieve fabricage wordt verkregen, in onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart en de medische sector (chirurgische instrumenten).
Neerslaggehard roestvrij staal heeft een uitstekende sterkte, taaiheid en hardheid. Het biedt een goede combinatie van sterkte, bewerkbaarheid, gemakkelijke warmtebehandeling en corrosiebestendigheid, waardoor het een populair materiaal is dat in veel industrieën wordt gebruikt.
Roestvrij staal met een pH-waarde van 15-5 kan worden gebruikt voor de productie van onderdelen in diverse industrieën.
Neerslaggehard roestvrij staal met uitstekende sterkte- en vermoeiingseigenschappen. Het heeft een goede combinatie van sterkte, bewerkbaarheid, gemakkelijke warmtebehandeling en corrosiebestendigheid, waardoor het een veelgebruikt staal is in vele industrieën. 17-4 PH roestvrij staal bevat ferriet, terwijl 15-5 roestvrij staal geen ferriet bevat.
Roestvrij staal 17-4 PH, een materiaal dat geschikt is voor 3D-printing, kan worden gebruikt voor de productie van onderdelen in diverse industrieën.
Martensitisch gehard staal heeft een goede taaiheid, treksterkte en geringe kromtrekkingseigenschappen. Het is gemakkelijk te bewerken, te harden en te lassen. De hoge ductiliteit maakt het gemakkelijk om het in verschillende vormen te buigen voor diverse toepassingen.
Maragingstaal kan worden gebruikt voor het maken van spuitgietmatrijzen en andere machineonderdelen voor massaproductie.
Dit geharde staal heeft een goede hardbaarheid en een goede slijtvastheid dankzij de hoge oppervlaktehardheid na de warmtebehandeling.
De materiaaleigenschappen van gehard staal maken het ideaal voor vele toepassingen in de automobielindustrie en algemene machinebouw, evenals voor tandwielen en reserveonderdelen.
A2-gereedschapsstaal is een veelzijdig, luchtgehard gereedschapsstaal en wordt vaak beschouwd als een "universeel" koudbewerkingsstaal. Het combineert een goede slijtvastheid (tussen O1 en D2) met taaiheid. Het kan warmtebehandeld worden om de hardheid en duurzaamheid te verhogen.
D2-gereedschapsstaal heeft een uitstekende slijtvastheid en wordt veel gebruikt bij koudbewerkingstoepassingen waar een hoge druksterkte, scherpe randen en slijtvastheid vereist zijn. Het kan warmtebehandeld worden om de hardheid en duurzaamheid te verhogen.
A2-gereedschapsstaal kan worden gebruikt bij de bewerking van plaatmetaal, stempels en matrijzen, slijtvaste messen en scharen.
4140 is een laaggelegeerd staal dat chroom, molybdeen en mangaan bevat. Het is een van de meest veelzijdige staalsoorten, met een hoge taaiheid, vermoeiingssterkte, slijtvastheid en slagvastheid, waardoor het een veelzijdig staal is voor industriële toepassingen.
4140 staal-naar-metaal AM-materiaal wordt gebruikt in mallen en opspaninrichtingen, de auto-industrie, bouten/moeren, tandwielen, stalen koppelingen en meer.
H13-gereedschapsstaal is een chroom-molybdeen-staal voor warmbewerking. Het wordt gekenmerkt door zijn hardheid en slijtvastheid, uitstekende warmtehardheid, weerstand tegen thermische vermoeiingsscheuren en stabiliteit bij warmtebehandeling – waardoor het een ideaal metaal is voor zowel warm- als koudbewerkingstoepassingen.
H13-gereedschapsstaal is een metaal dat geschikt is voor additive manufacturing en wordt gebruikt in extrusiematrijzen, spuitgietmatrijzen, warmsmeedmatrijzen, spuitgietkernen, inzetstukken en holtes.
Dit is een zeer populaire variant van het kobalt-chroom metaal dat gebruikt wordt voor additieve fabricage. Het is een superlegering met uitstekende slijt- en corrosiebestendigheid. Het vertoont ook uitstekende mechanische eigenschappen, slijtvastheid, corrosiebestendigheid en biocompatibiliteit bij hoge temperaturen, waardoor het ideaal is voor chirurgische implantaten en andere toepassingen met hoge slijtage, waaronder onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart.
MP1 vertoont bovendien een goede corrosiebestendigheid en stabiele mechanische eigenschappen, zelfs bij hoge temperaturen. Het bevat geen nikkel en heeft daardoor een fijne, uniforme korrelstructuur. Deze combinatie is ideaal voor vele toepassingen in de lucht- en ruimtevaart- en medische industrie.
Typische toepassingen zijn onder andere het prototypen van biomedische implantaten zoals implantaten voor de wervelkolom, knie, heup, teen en tanden. Het kan ook worden gebruikt voor onderdelen die stabiele mechanische eigenschappen vereisen bij hoge temperaturen en onderdelen met zeer kleine details zoals dunne wanden, pinnen, enz. die een bijzonder hoge sterkte en/of stijfheid vereisen.
EOS CobaltChrome SP2 is een superlegeringspoeder op basis van kobalt, chroom en molybdeen, speciaal ontwikkeld om te voldoen aan de eisen van tandheelkundige restauraties die bekleed moeten worden met tandkeramische materialen, en is met name geoptimaliseerd voor het EOSINT M 270-systeem.
De toepassingen omvatten de productie van porselein-metaalcomposiet (PFM) tandrestauraties, met name kronen en bruggen.
CobaltChrome RPD is een op kobalt gebaseerde tandheelkundige legering die wordt gebruikt bij de productie van uitneembare partiële protheses. Het heeft een treksterkte van 1100 MPa en een vloeigrens van 550 MPa.
Het is een van de meest gebruikte titaniumlegeringen in metaaladditieve productie. Het heeft uitstekende mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid met een lage soortelijke massa. Het presteert beter dan andere legeringen dankzij de uitstekende sterkte-gewichtsverhouding, bewerkbaarheid en warmtebehandelingsmogelijkheden.
Deze kwaliteit vertoont tevens uitstekende mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid met een lage soortelijke massa. Deze kwaliteit heeft een verbeterde ductiliteit en vermoeiingssterkte, waardoor deze breed toepasbaar is voor medische implantaten.
Deze superlegering vertoont een uitstekende vloeigrens, treksterkte en kruipsterkte bij hoge temperaturen. Dankzij de uitzonderlijke eigenschappen kunnen ingenieurs het materiaal gebruiken voor toepassingen met hoge sterkte-eisen in extreme omstandigheden, zoals turbineonderdelen in de lucht- en ruimtevaartindustrie die vaak aan hoge temperaturen worden blootgesteld. Het materiaal heeft bovendien een uitstekende lasbaarheid in vergelijking met andere nikkelgebaseerde superlegeringen.
Nikkellegering, ook bekend als Inconel™ 625, is een superlegering met een hoge sterkte, hoge temperatuurbestendigheid en corrosiebestendigheid. Het is geschikt voor veeleisende toepassingen in zware omstandigheden. Het is extreem bestand tegen putcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie in chloridehoudende omgevingen. Het is ideaal voor de productie van onderdelen voor de lucht- en ruimtevaartindustrie.
Hastelloy X heeft een uitstekende sterkte bij hoge temperaturen, goede verwerkbaarheid en oxidatieweerstand. Het is bestand tegen spanningscorrosie in petrochemische omgevingen. Het heeft ook uitstekende vorm- en laseigenschappen. Daarom wordt het gebruikt voor toepassingen die hoge sterkte vereisen in veeleisende omgevingen.
Veelvoorkomende toepassingen zijn onder andere productieonderdelen (verbrandingskamers, branders en steunen in industriële ovens) die worden blootgesteld aan zware thermische omstandigheden en een hoog risico op oxidatie.
Koper is al lange tijd een populair materiaal voor 3D-printen. Het 3D-printen van koper was lange tijd onmogelijk, maar verschillende bedrijven hebben nu met succes kopervarianten ontwikkeld voor gebruik in diverse 3D-printsystemen.
Het produceren van koper met traditionele methoden is notoir moeilijk, tijdrovend en duur. 3D-printen neemt de meeste van deze uitdagingen weg, waardoor gebruikers geometrisch complexe koperen onderdelen kunnen printen met een eenvoudige workflow.
Koper is een zacht, buigzaam metaal dat het meest gebruikt wordt voor het geleiden van elektriciteit en warmte. Dankzij de hoge elektrische geleidbaarheid is koper een ideaal materiaal voor veel koelplaten en warmtewisselaars, stroomdistributiecomponenten zoals stroomrails, productieapparatuur zoals puntlasgrepen, radioantennes en andere toepassingen.
Hoogzuiver koper heeft een goede elektrische en thermische geleidbaarheid en is geschikt voor een breed scala aan toepassingen. De materiaaleigenschappen van koper maken het ideaal voor warmtewisselaars, onderdelen van raketmotoren, inductiespoelen, elektronica en elke toepassing die een goede elektrische geleidbaarheid vereist, zoals koelplaten, lasarmen, antennes, complexe stroomrails en meer.
Dit commercieel zuivere koper biedt een uitstekende thermische en elektrische geleidbaarheid tot 100% IACS, waardoor het ideaal is voor inductoren, motoren en vele andere toepassingen.
Deze koperlegering heeft een goede elektrische en thermische geleidbaarheid, evenals goede mechanische eigenschappen. Dit had een enorme impact op de verbetering van de prestaties van de raketmotor.
Wolfraam W1 is een zuivere wolfraamlegering, ontwikkeld door EOS en getest voor gebruik in EOS-metaalsystemen. Het maakt deel uit van een familie van vuurvaste poedermaterialen.
Onderdelen gemaakt van EOS Tungsten W1 zullen worden gebruikt in dunwandige röntgengeleidingsstructuren. Deze anti-strooiroosters zijn te vinden in beeldvormingsapparatuur die wordt gebruikt in de medische (humane en veterinaire) en andere industrieën.
Edelmetalen zoals goud, zilver, platina en palladium kunnen ook efficiënt 3D-geprint worden in metaaladditieve productiesystemen.
Deze metalen worden in diverse toepassingen gebruikt, waaronder sieraden en horloges, maar ook in de tandheelkunde, elektronica en andere industrieën.
We hebben enkele van de meest populaire en veelgebruikte metalen 3D-printmaterialen en hun varianten bekeken. Het gebruik van deze materialen hangt af van de technologie waarmee ze compatibel zijn en de uiteindelijke toepassing van het product. Het is belangrijk om te weten dat traditionele materialen en 3D-printmaterialen niet volledig uitwisselbaar zijn. Materialen kunnen door de verschillende processen uiteenlopende mechanische, thermische, elektrische en andere eigenschappen vertonen.
Als je op zoek bent naar een uitgebreide handleiding om te beginnen met 3D-metaalprinten, bekijk dan onze eerdere berichten over de basisprincipes van 3D-metaalprinten en een lijst met technieken voor additieve metaalproductie. Volg ons voor meer berichten die alle aspecten van 3D-metaalprinten behandelen.