A sinterização direta de metal a laser (DMLS) é um processo de impressão 3D de metal industrial que cria protótipos de metal totalmente funcionais e peças de produção em 7 dias ou menos. São utilizados vários metais para produzir peças finais adequadas para aplicações de utilização final.

A tecnologia de impressão 3D em metal é normalmente utilizada para:

  • Prototipagem com materiais de qualidade de produção
  • Criar geometrias complexas
  • Fabrico de peças funcionais e de utilização final
  • Reduzir o número de componentes metálicos numa montagem

Capacidades de impressão 3D em metal

As nossas diretrizes fundamentais para a impressão 3D em metal descrevem as principais considerações de design para otimizar a capacidade de fabrico, melhorar a qualidade da superfície e minimizar o tempo de produção.

EUA Métrica
Resolução normal 9,6 pol. x 9,6 pol. x 13,0 pol. 245 mm x 245 mm x 330 mm
Resolução normal (linha X*) 31,5 pol. x 15,7 pol. x 19,7 pol. 400mm x 800mm x 500mm
Alta resolução 3,5 pol. x 3,5 pol. x 2,7 pol.
Al: 3,8 pol. x 3,8 pol. x 3,7 pol.		 88mm x 88mm x 70mm
Al: 98mm x 98mm x 94mm
EUA Métrica
Resolução normal 0,0012 in. 30 microns
Resolução normal (linha X*) Inconel: 0,00236 in.
Alumínio: 0,00157 in.		 Inconel: 60 microns
Alumínio: 40 microns
Alta resolução 0,00079 in. 20 microns
EUA Métrica
Resolução normal 0,015 in
(0,030 pol. para alumínio)		 0,381mm
(0,762 mm para alumínio)
Resolução normal (linha X*) 0,015 in.
(0,030 pol. para alumínio)		 0,381mm
(0,762 mm para alumínio)
Alta resolução 0,006 in.
Alumínio: 0,015 in.		 0,153 mm
Alumínio: 0,381 mm

Tolerâncias de impressão 3D em metal

Para peças bem projectadas, as tolerâncias típicas na dimensão X/Y são de ±0,003 pol. (0,075mm) para a primeira polegada, mais 0,1% do comprimento nominal (0,001mm/mm). Na dimensão Z, as tolerâncias de ±0,006 pol. para a primeira polegada, mais 0,1% do comprimento nominal, podem geralmente ser alcançadas. Tenha em atenção que as tolerâncias podem variar consoante a geometria da peça.

Atualmente, o Inconel 718 e o alumínio são os únicos materiais disponíveis para a nossa máquina X Line de grande formato.

Opção de acabamento Descrição
Padrão As estruturas de suporte são removidas e as linhas de camada são visíveis.
Escovado As superfícies indicadas serão lixadas direcionalmente até ao nível de grão desejado.
Cetim As superfícies indicadas serão lixadas até ao nível de grão desejado, jato de areia e, em seguida, jato de grânulos.
Polido As superfícies indicadas serão lixadas até ao nível de grão pretendido. As superfícies ficarão um pouco reflectoras e brilhantes, mas poderão ainda ser visíveis algumas linhas ou marcas de lixagem.

Comparar propriedades do material

Materiais Resolução Estado Resistência à tração final (ksi) Tensão de cedência (ksi) Alongamento (%) Dureza
Aço inoxidável
(17-4 PH)		 20 μm Solução e envelhecido (H900) 199 178 10 42 HRC
30 μm Solução e envelhecido (H900) 198 179 13 42 HRC
Aço inoxidável
(316L)		 20 μm Alívio do stress 82 56 78 90 HRB
30 μm Alívio do stress 85 55 75 88 HRB
Alumínio
(AlSi10Mg)		 20 μm Alívio do stress 39 26 15 42 HRB
30 μm Alívio do stress 50 33 8 59 HRB
40 μm Alívio do stress 43 27 10 50 HRB
Cromo-cobalto
(Co28Cr6Mo)		 20 μm Como construído 182 112 17 39 HRC
30 μm Como construído 176 119 14 38 HRC
Inconel 718 20 μm Alívio do stress 143 98 36 33 HRC
30 μm Alívio do stress 144 91 39 30 HRC
30 μm Solução e envelhecimento de acordo com AMS 5663 208 175 18 46 HRC
60 μm Alívio do stress 139 83 40 27 HRC
60 μm Solução e envelhecimento de acordo com AMS 5663 201 174 19 45 HRC
Titânio
(Ti6Al4V)		 20 μm Alívio do stress 153 138 15 35 HRC
30 μm Alívio do stress 144 124 18 33 HRC
Materiais Resolução Estado Resistência à tração final (MPa) Tensão de cedência (MPa) Alongamento (%) Dureza
Aço inoxidável (17-4 PH) 20 μm Solução e envelhecido (H900) 1,372 1,227 10 42 HRC
30 μm Solução e envelhecido (H900) 1,365 1,234 13 42 HRC
Aço inoxidável (316L) 20 μm Alívio do stress 565 386 78 90 HRB
30 μm Alívio do stress 586 379 75 88 HRB
Alumínio (AlSi10Mg) 20 μm Alívio do stress 268 180 15 46 HRB
30 μm Alívio do stress 345 228 8 59 HRB
40 μm Alívio do stress 296 186 10 50 HRB
Cromo-cobalto (Co28Cr6Mo) 20 μm Como construído 1,255 772 17 39 HRC
30 μm Como construído 1,213 820 14 38 HRC
Cobre (CuNi2SiCr) 20 μm Endurecido por precipitação 496 434 23 87 HRB
Inconel 718 20 μm Alívio do stress 986 676 36 33 HRC
30 μm Alívio do stress 993 627 39 30 HRC
30 μm Solução e envelhecimento de acordo com AMS 5663 1,434 1,207 18 46 HRC
60 μm Alívio do stress 958 572 40 27 HRC
60 μm Solução e envelhecimento de acordo com AMS 5663 1,386 1,200 19 45 HRC
Titânio (Ti6Al4V) 20 μm Alívio do stress 1,055 951 15 35 HRC
30 μm Alívio do stress 993 855 18 33 HRC

20 μm = alta resolução (HR)

30, 40 e 60 μm = resolução normal (NR)

Estes valores são aproximados e podem variar com base em vários factores, como as definições da máquina e os parâmetros do processo. Por conseguinte, as informações fornecidas não são vinculativas e não devem ser consideradas certificadas. Para requisitos de desempenho críticos, recomenda-se a realização de testes independentes aos materiais aditivos ou aos componentes finais.

Opções de materiais para impressão 3D em metal

Aqui está uma lista das ligas metálicas que oferecemos para impressão 3D. Estão disponíveis diferentes opções de tratamento térmico com base no material.

Aço inoxidável (17-4 PH)

O aço inoxidável 17-4 PH é uma liga endurecida por precipitação reconhecida pela sua excelente dureza e resistência à corrosão. Quando se opta pelo aço inoxidável, o 17-4 PH é uma óptima escolha devido à sua resistência à tração e ao escoamento significativamente mais elevada em comparação com outras qualidades, embora tenha um alongamento na rutura inferior ao 316L. As peças fabricadas em 17-4 PH são submetidas a um tratamento térmico em solução de vácuo seguido de envelhecimento em H900 para melhorar as suas propriedades.

Principais vantagens

  • Totalmente tratado termicamente para máxima dureza e resistência
  • Excelente resistência à corrosão
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Opções de acabamento

Aço inoxidável (316L)

Optar pelo 316L quando a flexibilidade é uma prioridade, uma vez que oferece uma maior maleabilidade em comparação com o 17-4 PH. As peças fabricadas em 316L são submetidas a um tratamento de alívio de tensões.

Principais vantagens

  • Totalmente tratado termicamente para máxima dureza e resistência
  • Excelente resistência à corrosão
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Opções de acabamento

Alumínio (AlSi10Mg)

O alumínio (AlSi10Mg) é semelhante a uma liga da série 3000, normalmente utilizada em fundição e fundição injectada. Oferece uma forte relação resistência-peso, excelente resistência a altas temperaturas e à corrosão, e boa resistência à fadiga, à fluência e à rutura. Além disso, o AlSi10Mg tem uma notável condutividade térmica e eléctrica. As peças fabricadas em AlSi10Mg são submetidas a um processo de alívio de tensões.

Principais vantagens

  • Excelente relação resistência/peso
  • Boa condutividade térmica e eléctrica
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Opções de acabamento personalizadas

Inconel 718

O Inconel 718 é uma superliga de níquel-crómio de alta resistência e resistente à corrosão, concebida para peças sujeitas a temperaturas e tensões mecânicas extremas. É ideal para aplicações aeroespaciais, energéticas e outras aplicações de elevado desempenho em que a durabilidade é crucial. Os componentes fabricados em Inconel 718 são submetidos a um tratamento de alívio de tensões para otimizar as propriedades do material. Além disso, estão disponíveis tratamentos de solução e de envelhecimento de acordo com a norma AMS 5663 para aumentar ainda mais a resistência à tração e a dureza, tornando-o adequado para ambientes exigentes.

Principais vantagens

  • Excelente resistência à oxidação e à corrosão
  • Excelente resistência à tração, resistência à fadiga, resistência à fluência e resistência à rutura
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Opções de acabamento personalizadas

Cromo-cobalto (Co28Cr6Mo)

O cobalto-cromo (Co28Cr6Mo) é uma superliga de alto desempenho composta principalmente por cobalto e crómio. Oferece uma excecional resistência à tração, resistência à fluência e resistência à corrosão, o que a torna uma excelente escolha para componentes aeroespaciais e instrumentos médicos.

Principais vantagens

  • Resistência superior à tração e à fluência
  • Excelente resistência à corrosão
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Opções de acabamento personalizadas

Titânio (Ti6Al4V)

Ti6Al4V é uma liga de titânio amplamente utilizada, conhecida pelas suas excelentes propriedades mecânicas. Em comparação com o Ti grau 23 recozido, oferece resistência à tração, alongamento e dureza semelhantes ao titânio forjado.

Principais vantagens

  • Excelente relação resistência/peso com elevada rigidez
  • Resistente a altas temperaturas e à corrosão
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Opções de acabamento personalizadas

Opções de pós-processamento para peças metálicas impressas em 3D

Melhorar a resistência, a precisão e a qualidade da superfície dos componentes metálicos utilizando DMLS para a produção.

Opções de acabamento de superfície

  • Fresagem CNC de 3 e 5 eixos
  • Torneamento de precisão
  • Tratamentos de superfície personalizados
  • Acabamentos escovados (grão 150, 220, 400)
  • Acabamento acetinado
  • Acabamento polido
  • Passivação para maior resistência à corrosão
  • EDM de fio para pormenores finos
  • Roscar e escarear para um enfiamento preciso

Opções de tratamento térmico

  • Alívio de tensões para reduzir as tensões residuais
  • Tratamento térmico com certificação NADCAP para conformidade aeroespacial
  • Prensagem isostática a quente (HIP) para melhorar a densidade e as propriedades mecânicas
  • Recozimento em solução para melhorar a uniformidade do material
  • Envelhecimento para obter a resistência e a dureza desejadas

Opções de ensaios mecânicos

  • Avaliação da resistência à tração
  • Medição da dureza Rockwell

Análise de pós e rastreabilidade de materiais

  • Verificação da composição química
  • Avaliação do tamanho e da distribuição das partículas

Vantagens da impressão 3D em metal

Descubra como o fabrico aditivo de metal pode simplificar as montagens reduzindo o número de componentes, permitir a produção de geometrias complexas e ajudar a poupar tempo e custos.

Compreender o processo de impressão 3D em metal com DMLS

A máquina DMLS começa por sinterizar cada camada - primeiro as estruturas de suporte para a placa de base e depois a própria peça - com um laser apontado para um leito de pó metálico. Depois de uma camada transversal de pó ser micro-soldada, a plataforma de construção desloca-se para baixo e uma lâmina de recobrimento move-se através da plataforma para depositar a camada seguinte de pó numa câmara de construção inerte. O processo é repetido camada a camada até que a construção esteja completa.

Quando a construção termina, é administrada manualmente uma escovagem inicial às peças para remover a maior parte do pó solto, seguida do ciclo de tratamento térmico adequado enquanto ainda estão fixadas nos sistemas de suporte para aliviar quaisquer tensões. As peças são removidas da plataforma e as estruturas de suporte são removidas das peças, sendo depois finalizadas com qualquer jato de grânulos e rebarbação necessários. As peças DMLS finais são quase 100% densas.

Impressão 3D de metal em grande escala

As nossas impressoras 3D de grande formato são capazes de produzir peças metálicas com dimensões até 31,5 polegadas x 15,7 polegadas x 19,7 polegadas, utilizando materiais como o alumínio e o Inconel. Estes grandes componentes impressos em 3D são normalmente utilizados em indústrias como a aeroespacial, automóvel, energia e várias aplicações industriais.

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