La sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS) è un processo industriale di stampa 3D dei metalli che crea prototipi metallici completamente funzionali e parti di produzione in 7 giorni o meno. Vengono utilizzati diversi metalli per produrre parti finali adatte alle applicazioni finali.

La tecnologia di stampa 3D in metallo viene tipicamente applicata per:

  • Prototipazione con materiali di produzione
  • Creazione di geometrie complesse
  • Produzione di parti funzionali e di uso finale
  • Riduzione del numero di componenti metallici in un assemblaggio

Capacità di stampa 3D del metallo

Le nostre linee guida fondamentali per la stampa 3D in metallo illustrano le principali considerazioni di progettazione per ottimizzare la producibilità, migliorare la qualità della superficie e ridurre al minimo i tempi di produzione.

STATI UNITI Metrico
Risoluzione normale 9,6 pollici x 9,6 pollici x 13,0 pollici. 245 mm x 245 mm x 330 mm
Risoluzione normale (X linee*) 31,5 x 15,7 x 19,7 pollici. 400 mm x 800 mm x 500 mm
Alta risoluzione 3,5 pollici x 3,5 pollici x 2,7 pollici.
Al: 3,8 pollici x 3,8 pollici x 3,7 pollici.		 88 mm x 88 mm x 70 mm
Al: 98 mm x 98 mm x 94 mm
STATI UNITI Metrico
Risoluzione normale 0,0012 pollici. 30 micron
Risoluzione normale (X linee*) Inconel: 0,00236 in.
Alluminio: 0,00157 pollici.		 Inconel: 60 micron
Alluminio: 40 micron
Alta risoluzione 0,00079 pollici. 20 micron
STATI UNITI Metrico
Risoluzione normale 0,015 in
(0,030 pollici per l'alluminio)		 0,381 mm
(0,762 mm per l'alluminio)
Risoluzione normale (X linee*) 0,015 pollici.
(0,030 pollici per l'alluminio)		 0,381 mm
(0,762 mm per l'alluminio)
Alta risoluzione 0,006 pollici.
Alluminio: 0,015 pollici.		 0,153 mm
Alluminio: 0,381 mm

Tolleranze di stampa 3D del metallo

Per i pezzi ben progettati, le tolleranze tipiche nella dimensione X/Y sono di ±0,003 pollici (0,075 mm) per il primo pollice, più 0,1% della lunghezza nominale (0,001 mm/mm). Nella dimensione Z, si possono generalmente ottenere tolleranze di ±0,006 pollici per il primo pollice, più 0,1% della lunghezza nominale. Tenere presente che le tolleranze possono variare in base alla geometria del pezzo.

Attualmente, Inconel 718 e alluminio sono gli unici materiali disponibili per la nostra macchina di grande formato X Line.

Opzione di finitura Descrizione
Standard Le strutture di supporto vengono rimosse e le linee di strato sono visibili.
Spazzolato Le superfici indicate saranno carteggiate in modo direzionale al livello di grana desiderato.
Raso Le superfici indicate saranno carteggiate fino al livello di grana desiderato, sabbiate e quindi sabbiate a cordolo.
Lucido Le superfici indicate saranno carteggiate al livello di grana desiderato. Le superfici saranno leggermente riflettenti e brillanti, ma alcune linee o segni di carteggiatura potrebbero essere ancora visibili.

Confronta le proprietà del materiale

I materiali Risoluzione Condizione Resistenza alla trazione finale (ksi) Sforzo di snervamento (ksi) Allungamento (%) Durezza
Acciaio inox
(17-4 PH)		 20 μm Soluzione e invecchiamento (H900) 199 178 10 42 HRC
30 μm Soluzione e invecchiamento (H900) 198 179 13 42 HRC
Acciaio inox
(316L)		 20 μm Stress alleviato 82 56 78 90 HRB
30 μm Stress alleviato 85 55 75 88 HRB
Alluminio
(AlSi10Mg)		 20 μm Stress alleviato 39 26 15 42 HRB
30 μm Stress alleviato 50 33 8 59 HRB
40 μm Stress alleviato 43 27 10 50 HRB
Cromo cobalto
(Co28Cr6Mo)		 20 μm Come costruito 182 112 17 39 HRC
30 μm Come costruito 176 119 14 38 HRC
Inconel 718 20 μm Stress alleviato 143 98 36 33 HRC
30 μm Stress alleviato 144 91 39 30 HRC
30 μm Soluzione e invecchiamento secondo AMS 5663 208 175 18 46 HRC
60 μm Stress alleviato 139 83 40 27 HRC
60 μm Soluzione e invecchiamento secondo AMS 5663 201 174 19 45 HRC
Titanio
(Ti6Al4V)		 20 μm Stress alleviato 153 138 15 35 HRC
30 μm Stress alleviato 144 124 18 33 HRC
I materiali Risoluzione Condizione Resistenza alla trazione finale (MPa) Sforzo di snervamento (MPa) Allungamento (%) Durezza
Acciaio inox (17-4 PH) 20 μm Soluzione e invecchiamento (H900) 1,372 1,227 10 42 HRC
30 μm Soluzione e invecchiamento (H900) 1,365 1,234 13 42 HRC
Acciaio inossidabile (316L) 20 μm Stress alleviato 565 386 78 90 HRB
30 μm Stress alleviato 586 379 75 88 HRB
Alluminio (AlSi10Mg) 20 μm Stress alleviato 268 180 15 46 HRB
30 μm Stress alleviato 345 228 8 59 HRB
40 μm Stress alleviato 296 186 10 50 HRB
Cromo cobalto (Co28Cr6Mo) 20 μm Come costruito 1,255 772 17 39 HRC
30 μm Come costruito 1,213 820 14 38 HRC
Rame (CuNi2SiCr) 20 μm Temprato per precipitazione 496 434 23 87 HRB
Inconel 718 20 μm Stress alleviato 986 676 36 33 HRC
30 μm Stress alleviato 993 627 39 30 HRC
30 μm Soluzione e invecchiamento secondo AMS 5663 1,434 1,207 18 46 HRC
60 μm Stress alleviato 958 572 40 27 HRC
60 μm Soluzione e invecchiamento secondo AMS 5663 1,386 1,200 19 45 HRC
Titanio (Ti6Al4V) 20 μm Stress alleviato 1,055 951 15 35 HRC
30 μm Stress alleviato 993 855 18 33 HRC

20 μm = alta risoluzione (HR)

30, 40 e 60 μm = risoluzione normale (NR)

Questi valori sono approssimativi e possono variare in base a diversi fattori, come le impostazioni della macchina e i parametri di processo. Pertanto, le informazioni fornite non sono vincolanti e non devono essere considerate certificate. Per requisiti di prestazione critici, si raccomanda di eseguire test indipendenti sui materiali additivi o sui componenti finali.

Opzioni di materiale per la stampa 3D del metallo

Ecco un elenco delle leghe metalliche che offriamo per la stampa 3D. In base al materiale sono disponibili diverse opzioni di trattamento termico.

Acciaio inox (17-4 PH)

L'acciaio inox 17-4 PH è una lega indurita per precipitazione riconosciuta per la sua eccellente durezza e resistenza alla corrosione. Quando si opta per l'acciaio inossidabile, il 17-4 PH è un'ottima scelta grazie alla sua resistenza alla trazione e allo snervamento significativamente più elevata rispetto ad altri gradi, sebbene abbia un allungamento a rottura inferiore rispetto al 316L. I pezzi realizzati in 17-4 PH sono sottoposti a un trattamento termico in soluzione sottovuoto seguito da un invecchiamento H900 per migliorare le proprietà.

Vantaggi principali

  • Completamente trattato termicamente per ottenere la massima durezza e resistenza
  • Eccellente resistenza alla corrosione
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Opzioni di finitura

Acciaio inossidabile (316L)

Scegliete il 316L quando la flessibilità è una priorità, in quanto offre una maggiore malleabilità rispetto al 17-4 PH. I pezzi prodotti in 316L sono sottoposti a un trattamento di distensione.

Vantaggi principali

  • Completamente trattato termicamente per ottenere la massima durezza e resistenza
  • Eccellente resistenza alla corrosione
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Opzioni di finitura

Alluminio (AlSi10Mg)

L'alluminio (AlSi10Mg) è simile a una lega della serie 3000 comunemente utilizzata per la fusione e la pressofusione. Offre un forte rapporto forza-peso, un'eccellente resistenza alle alte temperature e alla corrosione e una buona resistenza alla fatica, allo scorrimento e alla rottura. Inoltre, AlSi10Mg ha una notevole conducibilità termica ed elettrica. I pezzi realizzati in AlSi10Mg sono sottoposti a un processo di distensione.

Vantaggi principali

  • Eccellente rapporto resistenza/peso
  • Buona conducibilità termica ed elettrica
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Opzioni di finitura personalizzate

Inconel 718

L'Inconel 718 è una superlega di nichel e cromo ad alta resistenza e resistente alla corrosione, progettata per parti sottoposte a temperature e sollecitazioni meccaniche estreme. È ideale per applicazioni aerospaziali, energetiche e altre applicazioni ad alte prestazioni in cui la durata è fondamentale. I componenti realizzati in Inconel 718 sono sottoposti a un trattamento di distensione per ottimizzare le proprietà del materiale. Inoltre, sono disponibili trattamenti di solubilizzazione e invecchiamento secondo AMS 5663 per migliorare ulteriormente la resistenza alla trazione e la durezza, rendendolo adatto agli ambienti più difficili.

Vantaggi principali

  • Eccellente resistenza all'ossidazione e alla corrosione
  • Eccezionale resistenza alla trazione, alla fatica, al creep e alla rottura
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Opzioni di finitura personalizzate

Cromo cobalto (Co28Cr6Mo)

Il cromo cobalto (Co28Cr6Mo) è una superlega ad alte prestazioni composta principalmente da cobalto e cromo. Offre un'eccezionale resistenza alla trazione, allo scorrimento e alla corrosione, che la rendono una scelta eccellente per i componenti aerospaziali e gli strumenti medici.

Vantaggi principali

  • Resistenza alla trazione e allo scorrimento superiori
  • Eccellente resistenza alla corrosione
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Opzioni di finitura personalizzate

Titanio (Ti6Al4V)

Il Ti6Al4V è una lega di titanio ampiamente utilizzata, nota per le sue eccellenti proprietà meccaniche. Rispetto al Ti grado 23 ricotto, offre resistenza alla trazione, allungamento e durezza simili a quelli del titanio battuto.

Vantaggi principali

  • Eccellente rapporto resistenza/peso con elevata rigidità
  • Resistente alle alte temperature e alla corrosione
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Opzioni di finitura personalizzate

Opzioni di post-elaborazione per parti stampate in metallo in 3D

Migliorare la resistenza, la precisione e la qualità superficiale dei componenti metallici utilizzando la tecnologia DMLS per la produzione.

Opzioni di finitura della superficie

  • Fresatura CNC a 3 e 5 assi
  • Tornitura di precisione
  • Trattamenti superficiali personalizzati
  • Finiture spazzolate (grana 150, 220, 400)
  • Finitura satinata
  • Finitura lucida
  • Passivazione per una maggiore resistenza alla corrosione
  • Elettroerosione a filo per dettagli precisi
  • Maschiatura e alesatura per una filettatura precisa

Opzioni di trattamento termico

  • Alleggerimento delle sollecitazioni per una riduzione delle sollecitazioni residue
  • Trattamento termico certificato NADCAP per la conformità al settore aerospaziale
  • Pressatura isostatica a caldo (HIP) per migliorare la densità e le proprietà meccaniche
  • Ricottura in soluzione per migliorare l'uniformità del materiale
  • Invecchiamento per ottenere la resistenza e la durezza desiderate

Opzioni di test meccanici

  • Valutazione della resistenza alla trazione
  • Misura della durezza Rockwell

Analisi delle polveri e tracciabilità dei materiali

  • Verifica della composizione chimica
  • Valutazione della dimensione e della distribuzione delle particelle

Vantaggi della stampa 3D in metallo

Scoprite come la produzione additiva di metallo può semplificare gli assemblaggi riducendo il numero di componenti, consentire la produzione di geometrie complesse e contribuire a risparmiare tempo e costi.

Capire il processo di stampa 3D del metallo con DMLS

La macchina DMLS inizia a sinterizzare ogni strato - prima le strutture di supporto alla piastra di base, poi il pezzo stesso - con un laser puntato su un letto di polvere metallica. Dopo aver microsaldato uno strato di polvere in sezione, la piattaforma di costruzione si sposta verso il basso e una lama di ricopertura si muove sulla piattaforma per depositare lo strato successivo di polvere in una camera di costruzione inerte. Il processo viene ripetuto strato per strato fino al completamento della costruzione.

Al termine della costruzione, i pezzi vengono sottoposti a una spazzolatura iniziale per rimuovere la maggior parte della polvere sciolta, seguita da un ciclo di trattamento termico appropriato mentre sono ancora fissati nei sistemi di supporto per alleviare le tensioni. I pezzi vengono rimossi dalla piattaforma e le strutture di supporto vengono rimosse dai pezzi, quindi rifiniti con la sabbiatura e la sbavatura necessarie. I pezzi DMLS finali sono quasi al 100% di densità.

Stampa 3D su larga scala di metalli

Le nostre stampanti 3D di grande formato sono in grado di produrre parti metalliche di dimensioni fino a 31,5 pollici x 15,7 pollici x 19,7 pollici, utilizzando materiali come l'alluminio e l'inconel. Questi componenti stampati in 3D di grandi dimensioni sono comunemente utilizzati in settori quali l'aerospaziale, l'automobilistico, l'energia e varie applicazioni industriali.

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