金属3D打印材料综合材料清单
发布时间:2021-11-11   阅览次数:1046次


采用金属增材制造取决于其能够打印的材料。世界各地的公司很久以前就认识到了这一驱动力,并一直在不懈地努力扩展金属3D打印材料库。对新金属材料开发的持续研究以及传统公认材料的鉴定有助于这项技术获得更广泛的认可。为了了解可用于3D打印的材料,在web上找到的金属3D打印材料的列表清单。金属3D打印材料包括:铝、钢、钴铬合金、钛、镍、铜、难熔金属、贵金属。

1 铝金属增材制造材料

铝合金(AlSi10Mg

铝合金(AlSi10Mg)是首批经鉴定并优化用于3D打印的金属增材制造材料之一。它以韧性和强度而闻名。它还具有优异的综合热性能和力学性能,而且比重较低。铝合金(AlSi10Mg)金属增材制造材料用于生产航空航天和汽车零件。

 

铝合金(AlSi7Mg0.6

铝合金AlSi7Mg0.6具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性。这种铝合金增材制造材料用于原型开发、研究、航空航天、汽车和热交换器。

 

铝合金(AlSi9Cu3

AlSi9Cu3是一种铝基硅铜合金。AlSi9Cu3用于要求良好高温强度、低密度和耐腐蚀性的应用中。该合金增材制造材料用于原型制造、研究、航空航天、汽车和热交换器。

2 钢金属3D 打印材料

不锈钢(316L

奥氏体铬镍合金具有高强度和耐磨性。良好的高温强度、成形性和焊接性。奥氏体铬镍合金用于需要优异的耐腐蚀性,包括耐点蚀和耐氯化物的环境。不锈钢316L金属增材制造材料用于制造航空航天和医疗(外科工具)零件。

 

不锈钢(15-5 PH

沉淀硬化不锈钢具有优异的强度、韧性和硬度。它具有良好的强度、可制造性、易热处理性和耐腐蚀性,使其成为许多行业中颇受欢迎的应用材料。不锈钢15-5 PH金属增材制造材料可用于制造各种行业的零件。

 

不锈钢(17-4 PH

沉淀硬化不锈钢(17-4 PH)具有优异的强度和疲劳性能。它具有强度、可制造性、易热处理性和耐腐蚀性的良好组合,使其成为许多行业中常用的钢材。17-4 PH不锈钢含有铁素体,而15-5不锈钢不含铁素体。不锈钢17-4 PH金属增材制造材料可用于制造各种行业的零件。

 

马氏体时效钢(18 Mar 300 / 1.2709

马氏体硬化钢具有良好的韧性、抗拉强度和低翘曲性能。易于加工、硬化和焊接。高延展性使其易于成形,适用于不同的应用场合。马氏体时效钢可用于制造用于批量生产的注塑模具和其他机械零件。

 

表面硬化钢(20MnCr5

这种表面硬化钢具有良好的淬透性,并且由于热处理后的高表面硬度而获得良好的耐磨性。表面硬化钢的材料特性使其非常适合于汽车和一般工程以及齿轮和备件的许多应用。

 

A2工具钢

A2工具钢是一种用途广泛的空冷淬硬工具钢(airhardeningtool steel),通常被视为“通用”冷加工钢(cold-work steel)。它具有良好的耐磨性(介于O1和D2之间)和韧性。它可以进行热处理以增加硬度和耐久性。A2工具钢可用于钣金制造、成形原型、冲头、模具。

 

D2工具钢

D2工具钢具有优异的耐磨性,广泛应用于要求高抗压强度、锐边和耐磨性的冷加工应用中。D2 ToolSteel可以进行热处理以增加硬度和耐久性。A2工具钢可用于钣金制造、冲模、耐磨插入件、剪切工具。

 

4140 钢

4140钢是一种低合金钢,含有铬、钼和锰。它是用途最广泛的钢之一,具有韧性、高疲劳强度、耐磨性和抗冲击性等特点,是一种工业中的多用途钢。4140钢金属增材制造材料用于夹具、汽车零件、螺栓/螺母、齿轮、钢联轴器等应用。

 

H13工具钢

H13工具钢是一种铬钼热加工钢。H13工具钢以其硬度和耐磨性为特点,具有优异的高温硬度、抗热疲劳开裂性和热处理稳定性,是热加工和冷加工工具应用的理想金属。H13工具钢金属增材制造材料可用于挤压模具、注射模具、热锻模具、压铸型芯和插件以及型腔模具。

3 钴铬金属增材制造材料

钴铬合金(UNS R31538 / ASTM F75)

这是一种颇受欢迎的钴铬金属增材制造材料。它是一种高温合金,具有优异的耐磨性和耐腐蚀性。它在高温下还具有优异的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性和生物相容性,非常适合外科植入物和其他需要高耐磨损的应用,包括制造航空航天零件。

 

钴铬MP1

钴铬MP1即使在高温下也表现出良好的耐腐蚀性和稳定的力学性能。它不含镍,因此显示出精细、均匀的晶粒结构。这种组合非常适用于航空航天和医疗行业的许多应用。

 

典型应用包括原型生物医学植入物,例如脊柱、膝盖、髋骨、脚趾和牙科植入物。它还可用于要求在高温下具有稳定力学性能的零件,以及具有非常小的形状特征如薄壁、细纹等的零件,这些特征要求特别高的强度和/或刚度。

 

钴铬SP2

EOS CobaltChrome SP2是一种钴铬钼基高温合金

粉末,专门为满足牙科修复体的要求而开发,该修复体必须用牙科陶瓷材料贴面,并且特别针对EOSINT M270系统的加工进行了优化。钴铬SP2应用包括制作烤瓷熔覆金属(Porcelain-Fused to Metal, PFM)牙科修复体,特别是牙冠和牙桥。

 

钴铬RPD

钴铬RPD是一种钴基牙科合金,用于制作可摘除的局部义齿。其极限抗拉强度为1 100 MPa,屈服强度为550 MPa。

4 钛金属3D 打印材料

钛(Ti6Al4V / Grade 5

这是金属增材制造中最常用的钛合金之一。它具有优异的力学性能和耐腐蚀性,重量比较轻。它以其优异的强度重量比、可制造性和可热处理性胜过其他合金。该合金流行的应用包括制造航空航天和汽车(赛车)零件。

 

钛合金(Ti6Al4V / Grade 23

这个级别的钛合金也具有优异的力学性能和耐腐蚀性,且比重量较低。该级别钛合金提高了延展性和疲劳强度,使其广泛适用于医疗植入物。

5 镍金属增材制造材料

镍合金(Inconel™ 718 / UNS N07718)

这种高温合金在高温下具有优异的屈服强度、拉伸强度和蠕变断裂强度。其优越的性能使工程师能够在极端环境中应用该材料,例如在航空航天工业中,用于经常受到高温环境影响的涡轮机零件。与其他镍基高温合金相比,它还具有优越的焊接性。

 

镍合金(Inconel™ 625/UNS N06625)

该镍合金,也称为InconelTM 625,是一种具有高强度、高温韧性和耐腐蚀性的高温合金。它适用于恶劣环境中的高强度应用。在氯化物环境中,它极耐点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂。它是航空航天工业制造零件的理想选择材料。

 

镍合金(UNS N06002 / Hastelloy X)哈氏合金X(Hastelloy X)

具有优异的高温强度、可制造性和抗氧化性。在石油化工环境中,它能抵抗应力腐蚀开裂。它还具有优良的成形和焊接性能。所以哈氏合金X用于恶劣环境中需要高强度的地方。常见的应用包括受到恶劣热条件和高氧化风险的零件(工业炉中的燃烧室、燃烧器和支架)。

6 铜金属3D 打印材料

长期以来,铜一直是受欢迎的金属增材制造材料。很长一段时间以来,3D打印铜是不可能的,但现在有几家公司已经成功地开发出用于各种金属增材制造系统的铜材料。

 

众所周知,使用传统方法制造铜非常困难、耗时且成本高昂。3D打印消除了大部分这些挑战,用户可以通过简单的工作流程打印几何复杂的铜零件。

 

铜是一种柔软、有延展性的金属,因其导电性和导热性而最广泛应用。由于其高导电性,铜是许多散热器和热交换器、配电组件(如母线)、制造设备(如点焊机连接柄)、射频通信天线和其他应用的理想材料。

 

纯铜

高纯度铜具有良好的导电性和导热性,具有广泛的应用。铜的材料特性使其非常适合于热交换器、火箭发动机零件、感应线圈、电子设备以及任何需要良好导电性的应用,如散热器、焊接臂、天线、复杂母线等。

 

Copper CuCP

这种商用纯铜具有高达IACS(InternationalAnnealed Copper Standard, IACS国际退火铜标准,一般标准退火纯铜的导电率为定义为IACS)的优异导热性和导电性,是电感器、电机和许多其他应用的理想材料。

 

铜合金CuCrZr

这种铜合金具有良好的导电性和导热性以及良好的力学性能。这对改善火箭室的性能产生了巨大的影响。

7 难熔金属

W1钨W1是EOS开发的纯钨合金,经测试可用于EOS金属系统,是粉末屈光材料(refractive material)家族的一部分。EOS钨W1制成的零件将用于薄壁X射线导引结构(X-ray guidance structures)。这些抗散射网格可以在医疗(人类医疗和兽医)和其他行业使用的成像设备中找到。

8 贵金属

贵金属如金、银、铂和钯也可以在金属增材制造系统中高效地进行3D打印。这些金属用于各种应用,包括珠宝和手表,以及牙科、电子和其他行业。

9 结语

我们看到了一些最流行和广泛使用的金属3D打印材料及各种不同品种。这些材料的使用取决于其兼容的技术和产品的最终应用。需要注意的是,传统材料和3D打印材料不能完全互换。由于工艺不同,材料可能表现出不同程度的力学、热、电和其他性能。

 

编译者注:EOS是总部位于德国的金属和塑料工业3D打印技术提供商,增材制造集成解决方案的先驱和创新者,精通激光和粉末材料之间的相互作用。EOS提供系统、材料和工艺参数,为客户提供可靠的高质量零件和决定性的竞争优势。EOS的产品组合还包括全球服务和全面咨询。