Việc ứng dụng công nghệ sản xuất bồi đắp kim loại được thúc đẩy bởi các vật liệu mà nó có thể in được. Các công ty trên toàn thế giới từ lâu đã nhận ra động lực này và đã không ngừng nỗ lực để mở rộng kho vật liệu in 3D kim loại của mình.
Việc tiếp tục nghiên cứu phát triển các vật liệu kim loại mới, cũng như xác định các vật liệu truyền thống, đã giúp công nghệ này được chấp nhận rộng rãi hơn. Để hiểu rõ hơn về các vật liệu có sẵn cho in 3D, chúng tôi mang đến cho bạn danh sách đầy đủ nhất các vật liệu kim loại dùng cho in 3D hiện có trực tuyến.
Nhôm (AlSi10Mg) là một trong những vật liệu kim loại đầu tiên được kiểm định và tối ưu hóa cho công nghệ in 3D. Nó nổi tiếng với độ bền và độ dẻo dai. Nó cũng có sự kết hợp tuyệt vời giữa các đặc tính nhiệt và cơ học, cũng như trọng lượng riêng thấp.
Vật liệu nhôm (AlSi10Mg) được ứng dụng trong sản xuất bồi đắp là các bộ phận trong ngành hàng không vũ trụ và ô tô.
Hợp kim nhôm AlSi7Mg0.6 có độ dẫn điện tốt, độ dẫn nhiệt tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn tốt.
Vật liệu nhôm (AlSi7Mg0.6) dùng trong sản xuất bồi đắp kim loại cho tạo mẫu, nghiên cứu, hàng không vũ trụ, ô tô và bộ trao đổi nhiệt.
AlSi9Cu3 là hợp kim gốc nhôm, silic và đồng. AlSi9Cu3 được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền ở nhiệt độ cao, mật độ thấp và khả năng chống ăn mòn tốt.
Ứng dụng của vật liệu nhôm (AlSi9Cu3) trong sản xuất bồi đắp kim loại trong tạo mẫu, nghiên cứu, hàng không vũ trụ, ô tô và bộ trao đổi nhiệt.
Hợp kim crom-niken austenit có độ bền và khả năng chống mài mòn cao. Độ bền ở nhiệt độ cao tốt, khả năng tạo hình và hàn tốt. Có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, bao gồm cả ăn mòn rỗ và môi trường clorua.
Ứng dụng vật liệu thép không gỉ 316L trong sản xuất các bộ phận cho ngành hàng không vũ trụ và y tế (dụng cụ phẫu thuật).
Thép không gỉ tôi cứng bằng kết tủa có độ bền, độ dẻo dai và độ cứng tuyệt vời. Nó có sự kết hợp tốt giữa độ bền, khả năng gia công, dễ xử lý nhiệt và khả năng chống ăn mòn, khiến nó trở thành vật liệu phổ biến được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp.
Vật liệu sản xuất bồi đắp kim loại thép không gỉ 15-5 PH có thể được sử dụng để chế tạo các bộ phận trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Thép không gỉ tôi cứng bằng kết tủa có độ bền và khả năng chịu mỏi tuyệt vời. Nó có sự kết hợp tốt giữa độ bền, khả năng gia công, dễ xử lý nhiệt và khả năng chống ăn mòn, khiến nó trở thành loại thép được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp. Thép không gỉ 17-4 PH chứa ferit, trong khi thép không gỉ 15-5 không chứa ferit.
Vật liệu sản xuất bồi đắp kim loại thép không gỉ 17-4 PH có thể được sử dụng để chế tạo các bộ phận trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Thép tôi cứng mactenxit có độ dẻo dai, độ bền kéo tốt và độ biến dạng thấp. Dễ gia công, tôi cứng và hàn. Độ dẻo cao giúp dễ dàng tạo hình cho các ứng dụng khác nhau.
Thép maraging có thể được sử dụng để chế tạo khuôn ép phun và các bộ phận máy móc khác cho sản xuất hàng loạt.
Loại thép tôi cứng này có khả năng tôi cứng tốt và khả năng chống mài mòn tốt nhờ độ cứng bề mặt cao sau khi xử lý nhiệt.
Các đặc tính vật liệu của thép tôi cứng bề mặt khiến nó trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong ngành ô tô và kỹ thuật nói chung, cũng như trong sản xuất bánh răng và phụ tùng.
Thép công cụ A2 là loại thép công cụ tự tôi cứng đa năng và thường được coi là loại thép gia công nguội "đa dụng". Nó kết hợp khả năng chống mài mòn tốt (giữa O1 và D2) và độ dẻo dai. Có thể xử lý nhiệt để tăng độ cứng và độ bền.
Thép công cụ D2 có khả năng chống mài mòn tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng gia công nguội, nơi yêu cầu độ bền nén cao, cạnh sắc bén và khả năng chống mài mòn. Nó có thể được xử lý nhiệt để tăng độ cứng và độ bền.
Thép công cụ A2 có thể được sử dụng trong gia công kim loại tấm, đột dập, lưỡi dao chống mài mòn, dụng cụ cắt.
Thép 4140 là loại thép hợp kim thấp chứa crom, molypden và mangan. Đây là một trong những loại thép đa năng nhất, với độ dẻo dai, độ bền mỏi cao, khả năng chống mài mòn và chống va đập, khiến nó trở thành loại thép đa dụng cho các ứng dụng công nghiệp.
Vật liệu thép 4140 được sản xuất bằng công nghệ in 3D kim loại được sử dụng trong các loại khuôn mẫu, đồ gá, ngành ô tô, bu lông/đai ốc, bánh răng, khớp nối thép, và nhiều ứng dụng khác.
Thép công cụ H13 là loại thép crom molypden dùng trong gia công nóng. Đặc trưng bởi độ cứng và khả năng chống mài mòn, thép công cụ H13 có độ cứng khi nóng tuyệt vời, khả năng chống nứt do mỏi nhiệt và độ ổn định khi xử lý nhiệt – khiến nó trở thành kim loại lý tưởng cho cả ứng dụng gia công nóng và gia công nguội.
Vật liệu thép công cụ H13 dùng trong sản xuất bồi đắp kim loại có ứng dụng trong khuôn ép đùn, khuôn ép phun, khuôn rèn nóng, lõi đúc khuôn, chi tiết chèn và khoang khuôn.
Đây là một biến thể rất phổ biến của vật liệu sản xuất bồi đắp kim loại coban-crom. Nó là một siêu hợp kim với khả năng chống mài mòn và ăn mòn tuyệt vời. Nó cũng thể hiện các đặc tính cơ học, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và khả năng tương thích sinh học tuyệt vời ở nhiệt độ cao, làm cho nó lý tưởng cho cấy ghép phẫu thuật và các ứng dụng chịu mài mòn cao khác, bao gồm cả các bộ phận sản xuất hàng không vũ trụ.
MP1 cũng thể hiện khả năng chống ăn mòn tốt và các đặc tính cơ học ổn định ngay cả ở nhiệt độ cao. Nó không chứa niken và do đó có cấu trúc hạt mịn, đồng nhất. Sự kết hợp này lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ và y tế.
Các ứng dụng điển hình bao gồm tạo mẫu thử nghiệm các thiết bị cấy ghép y sinh như cấy ghép cột sống, khớp gối, khớp hông, ngón chân và răng. Nó cũng có thể được sử dụng cho các bộ phận yêu cầu tính chất cơ học ổn định ở nhiệt độ cao và các bộ phận có kích thước rất nhỏ như thành mỏng, chốt, v.v., đòi hỏi độ bền và/hoặc độ cứng đặc biệt cao.
EOS CobaltChrome SP2 là một loại bột hợp kim siêu bền gốc coban-crom-molypden được phát triển đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu của phục hình răng cần được phủ lớp sứ nha khoa, và được tối ưu hóa đặc biệt cho hệ thống EOSINT M 270.
Các ứng dụng bao gồm sản xuất phục hình răng bằng sứ nung chảy trên kim loại (PFM), đặc biệt là mão răng và cầu răng.
Hợp kim CobaltChrome RPD là hợp kim nha khoa gốc coban được sử dụng trong sản xuất răng giả tháo lắp từng phần. Nó có độ bền kéo tối đa là 1100 MPa và độ bền chảy là 550 MPa.
Đây là một trong những hợp kim titan được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất bồi đắp kim loại. Nó có các đặc tính cơ học và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời với trọng lượng riêng thấp. Nó vượt trội hơn các hợp kim khác nhờ tỷ lệ độ bền trên trọng lượng, khả năng gia công và xử lý nhiệt tuyệt vời.
Loại thép này cũng thể hiện các đặc tính cơ học tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn với trọng lượng riêng thấp. Nó có độ dẻo và độ bền mỏi được cải thiện, do đó rất phù hợp cho các thiết bị cấy ghép y tế.
Hợp kim siêu bền này thể hiện độ bền chảy, độ bền kéo và độ bền đứt do từ biến tuyệt vời ở nhiệt độ cao. Các đặc tính vượt trội của nó cho phép các kỹ sư sử dụng vật liệu này cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao trong môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như các bộ phận tuabin trong ngành hàng không vũ trụ thường xuyên phải chịu môi trường nhiệt độ cao. Nó cũng có khả năng hàn tuyệt vời so với các hợp kim siêu bền gốc niken khác.
Hợp kim niken, còn được gọi là Inconel™ 625, là một siêu hợp kim có độ bền cao, độ dẻo dai ở nhiệt độ cao và khả năng chống ăn mòn. Nó thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao trong môi trường khắc nghiệt. Hợp kim này có khả năng chống ăn mòn rỗ, ăn mòn khe hở và nứt do ăn mòn ứng suất trong môi trường clorua cực tốt. Nó lý tưởng cho việc sản xuất các bộ phận cho ngành công nghiệp hàng không vũ trụ.
Hợp kim Hastelloy X có độ bền cao ở nhiệt độ cao, khả năng gia công và khả năng chống oxy hóa tuyệt vời. Nó có khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất trong môi trường hóa dầu. Nó cũng có các đặc tính tạo hình và hàn tuyệt vời. Do đó, nó được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao trong môi trường khắc nghiệt.
Các ứng dụng phổ biến bao gồm các bộ phận sản xuất (buồng đốt, đầu đốt và giá đỡ trong lò công nghiệp) phải chịu điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt và nguy cơ oxy hóa cao.
Đồng từ lâu đã là một vật liệu phổ biến trong sản xuất bồi đắp kim loại. Việc in 3D đồng trước đây là điều không thể, nhưng hiện nay một số công ty đã phát triển thành công các biến thể đồng để sử dụng trong nhiều hệ thống sản xuất bồi đắp kim loại khác nhau.
Việc sản xuất đồng bằng các phương pháp truyền thống nổi tiếng là khó khăn, tốn thời gian và đắt đỏ. Công nghệ in 3D loại bỏ hầu hết các thách thức này, cho phép người dùng in các bộ phận bằng đồng có hình dạng phức tạp với quy trình làm việc đơn giản.
Đồng là một kim loại mềm, dễ uốn, thường được sử dụng để dẫn điện và dẫn nhiệt. Nhờ khả năng dẫn điện cao, đồng là vật liệu lý tưởng cho nhiều bộ tản nhiệt và bộ trao đổi nhiệt, các thành phần phân phối điện như thanh dẫn điện, thiết bị sản xuất như tay cầm hàn điểm, ăng ten truyền thông tần số vô tuyến và các ứng dụng khác.
Đồng có độ tinh khiết cao có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, phù hợp với nhiều ứng dụng. Các đặc tính vật liệu của đồng làm cho nó trở nên lý tưởng cho bộ trao đổi nhiệt, các bộ phận động cơ tên lửa, cuộn cảm ứng, thiết bị điện tử và bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu khả năng dẫn điện tốt như tản nhiệt, cần hàn, ăng ten, thanh dẫn điện phức tạp, v.v.
Loại đồng tinh khiết này có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện tuyệt vời, lên đến 100% IACS, lý tưởng cho cuộn cảm, động cơ và nhiều ứng dụng khác.
Hợp kim đồng này có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, cũng như các đặc tính cơ học tốt. Điều này đã có tác động rất lớn đến việc cải thiện hiệu suất của buồng lái tên lửa.
Vonfram W1 là hợp kim vonfram nguyên chất được EOS phát triển và thử nghiệm để sử dụng trong các hệ thống kim loại của EOS, thuộc nhóm vật liệu khúc xạ dạng bột.
Các bộ phận làm từ EOS Tungsten W1 sẽ được sử dụng trong các cấu trúc dẫn hướng tia X thành mỏng. Các lưới chống tán xạ này có thể được tìm thấy trong thiết bị hình ảnh được sử dụng trong ngành y tế (con người và thú y) và các ngành công nghiệp khác.
Các kim loại quý như vàng, bạc, bạch kim và paladi cũng có thể được in 3D một cách hiệu quả trong các hệ thống sản xuất bồi đắp kim loại.
Các kim loại này được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm trang sức và đồng hồ, cũng như trong nha khoa, điện tử và các ngành công nghiệp khác.
Chúng ta đã xem xét một số vật liệu in 3D kim loại phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất cùng các biến thể của chúng. Việc sử dụng các vật liệu này phụ thuộc vào công nghệ mà chúng tương thích và ứng dụng cuối cùng của sản phẩm. Cần lưu ý rằng các vật liệu truyền thống và vật liệu in 3D không hoàn toàn có thể thay thế cho nhau. Các vật liệu có thể thể hiện các đặc tính cơ học, nhiệt, điện và các đặc tính khác nhau do các quy trình khác nhau.
Nếu bạn đang tìm kiếm hướng dẫn toàn diện để bắt đầu với in 3D kim loại, thì bạn nên xem các bài đăng trước đây của chúng tôi về cách bắt đầu với in 3D kim loại và danh sách các kỹ thuật sản xuất bồi đắp kim loại, và theo dõi để có thêm các bài đăng bao gồm tất cả các yếu tố của in 3D kim loại.