金屬3d打印，自上世紀(jì)90年代中期發(fā)明以來(lái)，它終于迎來(lái)了高速發(fā)展時(shí)期。國(guó)家部門(mén)和傳統(tǒng)企業(yè)都積極促進(jìn)3D印刷和工業(yè)的深度集成，以促進(jìn)3D打印的市場(chǎng)應(yīng)用，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。但從目前的實(shí)際情況來(lái)看，3d打印尚未形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈，制約其發(fā)展的原因很多，其中3d打印材料的研發(fā)和應(yīng)用還不成熟是關(guān)鍵因素。那么目前3D打印材料中最有價(jià)值的金屬材料，發(fā)展到哪個(gè)階段，不妨跟著梳理一起了解一下..

機(jī)械零件

金屬打印的吊墜

金屬打印的藝術(shù)品

金屬3D打印材料的市場(chǎng)應(yīng)用

金屬3d打印材料廣泛應(yīng)用于石油化工、航空航天、汽車制造、注射模、輕金屬合金鑄造、食品加工、醫(yī)療、造紙、電力、珠寶、時(shí)尚等領(lǐng)域。

然而，由于金屬3D印刷材料的材料性能，它們都具有特定的應(yīng)用領(lǐng)域，因此金屬3D印刷材料選擇的過(guò)程是對(duì)許多因素進(jìn)行加權(quán)的過(guò)程。而且，3d打印金屬不僅可以由金屬3d打印機(jī)的參數(shù)來(lái)決定，每種金屬材料都有適合其自身特點(diǎn)的極限點(diǎn)，包括應(yīng)用性、功能性、穩(wěn)定性、耐用性、美觀性和經(jīng)濟(jì)性，這些都是設(shè)計(jì)者要考慮的因素。

目前國(guó)內(nèi)外金屬3D打印機(jī)所用的金屬粉末一般為工具鋼、馬氏體時(shí)效鋼、不銹鋼、純鈦、鈦合金、鋁合金、鎳基合金、銅基合金、鈷鉻合金等。

1. 工具鋼和馬氏體鋼

以工具鋼和馬氏體鋼為例，工具鋼的適用性來(lái)源于其優(yōu)異的硬度、耐磨性和變形抗力，以及在高溫下保持切削刃的能力。H13型熱作工具鋼是一種能承受不確定時(shí)間的模具。以馬氏體時(shí)效300為例，馬氏體時(shí)效鋼的高強(qiáng)韌性和尺寸穩(wěn)定性是眾所周知的。它們不同于其他鋼，因?yàn)樗鼈儾缓?，屬于金屬間化合物，通過(guò)富含鎳、鈷和鉬的冶金反應(yīng)硬化。馬氏體時(shí)效300具有較高的硬度和耐磨性，適用于注塑模具、輕金屬合金鑄造、沖壓和擠壓等多個(gè)模具，同時(shí)也廣泛應(yīng)用于航空航天、高強(qiáng)度機(jī)身部件和賽車零部件等領(lǐng)域。

2.不銹鋼

不銹鋼不同于碳鋼，目前鉻含量不同，10.5%鉻含量最低的鋼合金，不銹鋼不易生銹腐蝕。目前，用于金屬三維打印的不銹鋼主要有三種：奧氏體不銹鋼316 L，馬氏體不銹鋼15？5PH，馬氏體時(shí)效不銹鋼17？4PH。

奧氏體不銹鋼316l具有強(qiáng)度高、耐腐蝕等特點(diǎn)，可在較寬的溫度范圍內(nèi)降到低溫，可應(yīng)用于航空航天、石油化工等工程領(lǐng)域，也可應(yīng)用于食品加工和醫(yī)療領(lǐng)域。

馬氏體時(shí)效不銹鋼15 5PH，又稱馬氏體時(shí)效(沉淀硬化)不銹鋼，強(qiáng)度高，韌性好，耐腐蝕，可進(jìn)一步硬化。目前，它廣泛應(yīng)用于航空航天、石化、化工、食品加工、造紙和金屬加工等行業(yè)。

馬氏體時(shí)效不銹鋼17≤4PH在315℃仍具有較高的強(qiáng)度和韌性，耐蝕性極強(qiáng)。在激光加工狀態(tài)下，具有良好的擴(kuò)展性。

3.合金

3D打印材料中應(yīng)用最廣泛的金屬粉末合金有純鈦及鈦合金、鋁合金、鎳基合金、鈷鉻合金、銅基合金等。

1）純鈦及鈦合金

目前市場(chǎng)上使用的純鈦，也稱為市售純鈦，分為1級(jí)和2級(jí)粉末，2級(jí)比1級(jí)強(qiáng)，對(duì)大多數(shù)應(yīng)用也具有抗腐蝕性。純鈦2具有良好的生物相容性，在醫(yī)藥工業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

鈦是鈦合金工業(yè)的關(guān)鍵。目前，用于3d打印的鈦合金主要有5級(jí)鈦合金和23級(jí)鈦合金。由于其優(yōu)異的強(qiáng)韌性、耐腐蝕性、低比重和生物相容性，在航空航天和汽車制造中有著非常理想的應(yīng)用。此外，由于其強(qiáng)度高、模量低、抗疲勞性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被用于生物醫(yī)學(xué)植入物的生產(chǎn)。鈦合金23，純度較高，是同一牙科和醫(yī)用鈦牌號(hào)。

2）鋁合金

目前，用于金屬3D打印的鋁合金主要有AlSi12和AlSi10mg兩種。鋁硅12是在制造金屬粉末時(shí)添加熱性能良好的輕質(zhì)材料，可用于熱交換器或其他汽車部件等薄壁部件，也可用于航空航天、航空工業(yè)級(jí)的原型和生產(chǎn)部件。硅/鎂組合使鋁合金具有更高的強(qiáng)度和硬度，使其適用于薄壁和復(fù)雜的幾何零件，尤其是在良好的熱性能和低重量的情況下。

5）銅基合金

銅基合金，俗稱青銅，在市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛。它具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。它可以結(jié)合設(shè)計(jì)自由度，生成復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和冷卻通道。它適用于冷卻更有效的工具插入模具，如半導(dǎo)體器件，也可用于微換熱器，具有壁薄、形狀復(fù)雜的特點(diǎn)。

以上是3D打印金屬材料的一些基本情況，想要了解更多請(qǐng)聯(lián)系我們的工程師。