Прямое лазерное спекание металла (DMLS) - это промышленный процесс 3D-печати, позволяющий создавать полнофункциональные металлические прототипы и серийные детали за 7 дней или менее. Для производства конечных деталей, пригодных для конечного применения, используются различные металлы.

Технология 3D-печати по металлу обычно применяется для:

  • Создание прототипов с использованием материалов производственного класса
  • Создание сложных геометрических форм
  • Производство функциональных деталей конечного использования
  • Сокращение количества металлических компонентов в сборке

Возможности 3D-печати металлов

В нашем фундаментальном руководстве по 3D-печати металлов изложены ключевые аспекты проектирования, позволяющие оптимизировать технологичность, улучшить качество поверхности и минимизировать время производства.

США Метрика
Нормальное разрешение 9,6 дюйма x 9,6 дюйма x 13,0 дюйма. 245 мм x 245 мм x 330 мм
Нормальное разрешение (X строк*) 31,5 дюйма x 15,7 дюйма x 19,7 дюйма. 400 мм x 800 мм x 500 мм
Высокое разрешение 3,5 дюйма x 3,5 дюйма x 2,7 дюйма.
Эл: 3,8 дюйма x 3,8 дюйма x 3,7 дюйма.		 88 мм x 88 мм x 70 мм
Эл: 98 мм x 98 мм x 94 мм
США Метрика
Нормальное разрешение 0,0012 дюйма. 30 микрон
Нормальное разрешение (X строк*) Инконель: 0,00236 дюйма.
Алюминий: 0,00157 дюйма.		 Инконель: 60 микрон
Алюминий: 40 микрон
Высокое разрешение 0,00079 дюйма. 20 микрон
США Метрика
Нормальное разрешение 0,015 дюйма
(0,030 дюйма для алюминия)		 0,381 мм
(0,762 мм для алюминия)
Нормальное разрешение (X строк*) 0,015 дюйма.
(0,030 дюйма для алюминия)		 0,381 мм
(0,762 мм для алюминия)
Высокое разрешение 0,006 дюйма.
Алюминий: 0,015 дюйма.		 0,153 мм
Алюминий: 0,381 мм

Допуски для 3D-печати металлов

Для хорошо спроектированных деталей типичные допуски в размерах X/Y составляют ±0,003 дюйма (0,075 мм) для первого дюйма, плюс 0,1% от номинальной длины (0,001 мм/мм). При измерении по оси Z обычно достигаются допуски ±0,006 дюйма на первый дюйм плюс 0,1% от номинальной длины. Следует помнить, что допуски могут варьироваться в зависимости от геометрии детали.

В настоящее время инконель 718 и алюминий являются единственными материалами, доступными для нашей широкоформатной машины X Line.

Вариант отделки Описание
Стандарт Опорные конструкции удалены, видны линии слоев.
Матовый Указанные поверхности будут направленно отшлифованы до нужной зернистости.
Сатин Указанные поверхности будут отшлифованы до нужной зернистости, обработаны пескоструйным аппаратом, а затем обработаны бисером.
Полированный Указанные поверхности будут отшлифованы до желаемой зернистости. Поверхности станут немного отражающими и яркими, но некоторые линии или следы шлифовки могут быть все еще видны.

Сравнить свойства материалов

Материалы Разрешение Состояние Предельная прочность на разрыв (ksi) Напряжение текучести (ksi) Удлинение (%) Твердость
Нержавеющая сталь
(17-4 PH)		 20 мкм Раствор и старение (H900) 199 178 10 42 HRC
30 мкм Раствор и старение (H900) 198 179 13 42 HRC
Нержавеющая сталь
(316L)		 20 мкм Снятие стресса 82 56 78 90 HRB
30 мкм Снятие стресса 85 55 75 88 HRB
Алюминий
(AlSi10Mg)		 20 мкм Снятие стресса 39 26 15 42 HRB
30 мкм Снятие стресса 50 33 8 59 HRB
40 мкм Снятие стресса 43 27 10 50 HRB
Кобальтовый хром
(Co28Cr6Mo)		 20 мкм В собранном виде 182 112 17 39 HRC
30 мкм В собранном виде 176 119 14 38 HRC
Инконель 718 20 мкм Снятие стресса 143 98 36 33 HRC
30 мкм Снятие стресса 144 91 39 30 HRC
30 мкм Раствор и выдержка согласно AMS 5663 208 175 18 46 HRC
60 мкм Снятие стресса 139 83 40 27 HRC
60 мкм Раствор и выдержка согласно AMS 5663 201 174 19 45 HRC
Титан
(Ti6Al4V)		 20 мкм Снятие стресса 153 138 15 35 HRC
30 мкм Снятие стресса 144 124 18 33 HRC
Материалы Разрешение Состояние Предельная прочность на разрыв (МПа) Напряжение текучести (МПа) Удлинение (%) Твердость
Нержавеющая сталь (17-4 PH) 20 мкм Раствор и старение (H900) 1,372 1,227 10 42 HRC
30 мкм Раствор и старение (H900) 1,365 1,234 13 42 HRC
Нержавеющая сталь (316L) 20 мкм Снятие стресса 565 386 78 90 HRB
30 мкм Снятие стресса 586 379 75 88 HRB
Алюминий (AlSi10Mg) 20 мкм Снятие стресса 268 180 15 46 HRB
30 мкм Снятие стресса 345 228 8 59 HRB
40 мкм Снятие стресса 296 186 10 50 HRB
Кобальтовый хром (Co28Cr6Mo) 20 мкм В собранном виде 1,255 772 17 39 HRC
30 мкм В собранном виде 1,213 820 14 38 HRC
Медь (CuNi2SiCr) 20 мкм Закаленные осаждением 496 434 23 87 HRB
Инконель 718 20 мкм Снятие стресса 986 676 36 33 HRC
30 мкм Снятие стресса 993 627 39 30 HRC
30 мкм Раствор и выдержка согласно AMS 5663 1,434 1,207 18 46 HRC
60 мкм Снятие стресса 958 572 40 27 HRC
60 мкм Раствор и выдержка согласно AMS 5663 1,386 1,200 19 45 HRC
Титан (Ti6Al4V) 20 мкм Снятие стресса 1,055 951 15 35 HRC
30 мкм Снятие стресса 993 855 18 33 HRC

20 мкм = высокое разрешение (HR)

30, 40 и 60 мкм = нормальное разрешение (NR)

Эти значения являются приблизительными и могут изменяться в зависимости от нескольких факторов, таких как настройки машины и параметры процесса. Поэтому представленная информация не является обязательной и не должна считаться сертифицированной. При критических требованиях к производительности рекомендуется проводить независимые испытания материалов добавок или конечных компонентов.

Варианты материалов для 3D-печати металлов

Здесь приведен список металлических сплавов, которые мы предлагаем для 3D-печати. В зависимости от материала возможны различные варианты термообработки.

Нержавеющая сталь (17-4 PH)

Нержавеющая сталь 17-4 PH - это сплав, закаленный осаждением, который отличается превосходной твердостью и коррозионной стойкостью. При выборе нержавеющей стали 17-4 PH является отличным выбором благодаря значительно более высокому пределу прочности и текучести по сравнению с другими марками, хотя он имеет более низкое удлинение при разрыве, чем 316L. Детали из 17-4 PH подвергаются вакуумной термической обработке с последующим старением по технологии H900 для улучшения свойств.

Ключевые преимущества

  • Полностью термообработанный для максимальной твердости и прочности
  • Отличная устойчивость к коррозии
Получить предложение

Варианты отделки

Нержавеющая сталь (316L)

Выбирайте 316L, если для вас важна гибкость, так как она обладает большей пластичностью по сравнению с 17-4 PH. Детали, изготовленные из 316L, подвергаются обработке для снятия напряжения.

Ключевые преимущества

  • Полностью термообработанный для максимальной твердости и прочности
  • Отличная коррозионная стойкость
Получить предложение

Варианты отделки

Алюминий (AlSi10Mg)

Алюминий (AlSi10Mg) похож на сплав серии 3000, обычно используемый в литье и штамповке. Он обладает высоким соотношением прочности и веса, отличной устойчивостью к высоким температурам и коррозии, а также хорошей усталостной прочностью, прочностью на ползучесть и разрыв. Кроме того, AlSi10Mg обладает заметной тепло- и электропроводностью. Детали, изготовленные из AlSi10Mg, подвергаются процессу снятия напряжений.

Ключевые преимущества

  • Отличное соотношение прочности и веса
  • Хорошая тепло- и электропроводность
Получить предложение

Индивидуальные варианты отделки

Инконель 718

Inconel 718 - это высокопрочный, коррозионно-стойкий никель-хромовый суперсплав, предназначенный для деталей, подвергающихся экстремальным температурам и механическим нагрузкам. Он идеально подходит для аэрокосмической промышленности, энергетики и других высокопроизводительных применений, где долговечность имеет решающее значение. Компоненты из Inconel 718 подвергаются обработке для снятия напряжений, чтобы оптимизировать свойства материала. Кроме того, доступны обработка раствором и старение в соответствии с AMS 5663 для дальнейшего повышения прочности на разрыв и твердости, что делает его пригодным для работы в сложных условиях.

Ключевые преимущества

  • Отличная устойчивость к окислению и коррозии
  • Выдающаяся прочность на разрыв, усталостная прочность, прочность на ползучесть и сопротивление разрыву
Получить предложение

Индивидуальные варианты отделки

Кобальтовый хром (Co28Cr6Mo)

Кобальт-хром (Co28Cr6Mo) - это высокоэффективный суперсплав, состоящий в основном из кобальта и хрома. Он обладает исключительной прочностью на разрыв, сопротивлением ползучести и коррозионной стойкостью, что делает его отличным выбором для аэрокосмических компонентов и медицинских инструментов.

Ключевые преимущества

  • Превосходная прочность на разрыв и сопротивление ползучести
  • Отличная коррозионная стойкость
Получить предложение

Индивидуальные варианты отделки

Титан (Ti6Al4V)

Ti6Al4V - широко используемый титановый сплав, известный своими превосходными механическими свойствами. По сравнению с отожженным титаном марки 23, он обеспечивает прочность на разрыв, удлинение и твердость, аналогичные деформируемому титану.

Ключевые преимущества

  • Отличное соотношение прочности и веса при высокой жесткости
  • Устойчивость к высоким температурам и коррозии
Получить предложение

Индивидуальные варианты отделки

Варианты постобработки металлических 3D-печатных деталей

Повышение прочности, точности и качества поверхности металлических деталей с помощью технологии DMLS.

Варианты отделки поверхности

  • 3- и 5-осевое фрезерование с ЧПУ
  • Прецизионное точение
  • Индивидуальная обработка поверхности
  • Шлифованные поверхности (150, 220, 400 грит)
  • Сатинированная отделка
  • Полированная отделка
  • Пассивация для повышения коррозионной стойкости
  • Проволочный электроэрозионный станок для тонкой обработки деталей
  • Нарезание и развертывание для точного нарезания резьбы

Варианты термической обработки

  • Снятие напряжения для уменьшения остаточного напряжения
  • Термообработка, сертифицированная NADCAP, для соответствия требованиям аэрокосмической отрасли
  • Горячее изостатическое прессование (HIP) для улучшения плотности и механических свойств
  • Отжиг в растворе для повышения однородности материала
  • Старение для достижения необходимой прочности и твердости

Варианты механических испытаний

  • Оценка прочности на разрыв
  • Измерение твердости по Роквеллу

Анализ порошков и прослеживаемость материалов

  • Проверка химического состава
  • Оценка размера и распределения частиц

Преимущества 3D-печати металлов

Узнайте, как аддитивное производство металлов позволяет оптимизировать сборку за счет сокращения количества компонентов, создавать сложные геометрические формы и экономить время и средства.

Понимание процесса 3D-печати металлов с помощью DMLS

Машина DMLS начинает спекать каждый слой - сначала опорные конструкции для плиты основания, затем саму деталь - с помощью лазера, направленного на слой металлического порошка. После того как поперечный слой порошка будет микросварен, платформа для сборки сдвигается вниз, и по платформе перемещается лопатка для нанесения следующего слоя порошка в инертную камеру для сборки. Процесс повторяется слой за слоем до тех пор, пока сборка не будет завершена.

По окончании сборки детали вручную обрабатываются щеткой, чтобы удалить большую часть порошка, а затем проходят соответствующий цикл термообработки, оставаясь закрепленными в опорных системах для снятия напряжений. Детали снимаются с платформы, опорные конструкции удаляются с деталей, затем производится необходимая дробеструйная обработка и удаление заусенцев. Готовые детали DMLS имеют плотность около 100 процентов.

Крупномасштабная металлическая 3D-печать

Наши широкоформатные 3D-принтеры способны изготавливать металлические детали размером до 31,5 дюйма x 15,7 дюйма x 19,7 дюйма, используя такие материалы, как алюминий и инконель. Эти крупные 3D-печатные компоненты обычно используются в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, энергетическая и различные промышленные приложения.

Нажмите на меня!

Мгновенные расценки на 3D-печатные детали

Получить предложение