用于高性能 3D 打印的 4 种金属材料
1。不锈钢
不锈钢以其耐腐蚀、高强度和出色的美观外观而广为人知。用不锈钢打印的零件可以具有与使用传统制造方法制造的零件相同甚至更高的强度。 3D 打印不锈钢的强度、硬度和其他特性主要取决于打印零件所使用的具体技术。
不锈钢打印零件已应用于许多行业，包括航空航天、汽车、军事硬件和医疗。与其他金属3D打印材料相比，不锈钢零件由于添加了铬，因此可以制造出最光滑的表面。
用于 3D 打印的不锈钢粉末有多种牌号和合金，包括 316L、304L、630、410、420、254、17-4 PH、15-5PH、PH1 和 GP1。其中，316L是金属3D打印中最常用的牌号。它的成分为 66-70% 铁，并添加 16-18% 铬、11-14% 镍、2-3% 钼和少于 0.03% 的碳。这种3D打印材料以其延展性和良好的耐腐蚀性而闻名。
2。工具钢
工具钢是一类含碳量相对较高的铁基合金，与其他合金元素（包括钨、铬、钒和钼）形成碳化物。工具钢兼具高温强度、硬度和耐磨性。这些钢通常应用于多个行业的模具、冲压件和切削工具的生产。这些工具用于制造其他产品制造工艺中使用的几何形状，包括挤压、切割、铸造、注塑、冲压和部件组装。以下工具钢选项可用于金属 3D 打印：D2、M2、H13、H11、MS1 和 1.2709。
3。钛
钛是增材制造行业中最常用的金属。它广泛应用于医疗、航空航天、汽车和电子行业等。钛及其合金具有较高的机械强度。它们还具有比不锈钢更好的耐腐蚀性。
以下钛材料选项可用于金属 3D 打印：Ti-6Al-4V、Beta 21S、Cp-Ti（商业纯钛）和 TA15。
什么是金属 3D 打印？
金属3D打印是一种制造金属零件或产品的方法，它采用增材制造方法的一般原理和方法并将其应用于粉末金属。 3D 打印始终涉及在计算机控制下使用粉末或细丝线逐层构建零件。
有多种方法可以将连续的金属粉末层连接在一起以形成最终的形状。它们可以通过激光或电子束熔化，喷射粘合剂（粘合剂喷射），或使用直接能量沉积（DED）或熔融沉积建模（FDM）打印机直接打印为由金属丝加热的熔滴。
您可以 3D 打印哪些金属？
金属 3D 打印可以使用多种金属粉末进行。这些包括但不限于钢、铝、不锈钢、铜、钴、钨、钛和镍基合金。铂、金、钯和银等贵金属也可用于 3D 打印。
金属 3D 打印如何工作？
金属 3D 打印方法的工作原理取决于所使用的材料，无论是粉末、细丝还是金属丝。在这三种选择中，粉末打印是最常见的方法。
在粉末金属 3D 打印中，第一层的金属粉末通过粉末涂敷机或重涂机铺展在构建平台的地板上。然后使用高功率激光或电子束在扫描粉末时选择性地将材料粘合在一起。这将创建对象的一个实体层。然后平台向下移动 50-200 微米，同时将另一层均匀的金属粉末分布在前一层上，并重复该过程。
另一方面，金属丝是金属 3D 打印最实惠的原材料形式。使用等离子弧、激光或电子束熔化金属丝。直接能量沉积 (DED) 是使用金属线生产零件的 3D 打印方法的一个示例。它主要用于修复或为现有金属零件添加功能。
金属丝只是浸渍有金属颗粒的细塑料丝。使用熔融沉积成型 (FDM) 打印机时，这种原材料选择很有意义。 FDM 的工作原理是将加热的线材通过喷嘴挤出到构建平台上以创建零件。打印后，将部件放置在脱脂站上，使用溶剂将塑料熔化，然后发送到烧结炉，将金属颗粒熔合在一起形成固体金属件。
如何选择金属 3D 打印的最佳材料
要为您的项目选择最佳的金属 3D 打印材料，请按照以下步骤操作：
- 定义要生产的零件的性能要求。这些要求可以包括零件将面临的环境条件以及操作状态下预期的机械应力。
- 将性能要求与材料规格进行比较。这意味着检查材料的特性，以确保其满足最终使用要求和操作条件。例如，您需要具有良好机械强度或良好耐腐蚀性的材料吗？
- 选择最适合预期性能和零件要求的材料，以保证可靠的运行和良好的使用寿命。
摘要
本文回顾了用于零件和产品金属 3D 打印的四 (4) 种最佳材料。要了解有关金属 3D 打印材料及其是否适用于您的项目的更多信息，请联系 Xometry 代表。
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- Inconel® 是西弗吉尼亚州亨廷顿特种金属公司 Huntington Alloys 部门的注册商标。
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迪恩·麦克克莱门茨
Dean McClements 是机械工程荣誉学士学位毕业生，在制造业拥有二十多年的经验。他的职业生涯包括在 Caterpillar、Autodesk、Collins Aerospace 和 Hyster-Yale 等领先公司担任重要职务，在那里他对工程流程和创新有了深入的了解。
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