DMLS Fém 3D nyomtatás

Közvetlen fémlézeres szinterezés (DMLS), más néven Selective Laser Melting (SLM), egy fém 3D nyomtatási technológia, amely szelektíven olvasztja a finom fémport alumíniumba vagy rozsdamentes acélba. Ezt a 3D nyomtatási technológiát prototípusok és gyártási alkatrészek gyártására is használják, különösen a nagyon összetett funkciókkal és minden egyben összeállítással.

A DMLS 3D nyomtatás előnyei és hátrányai:

• Komplex geometriák: A DMLS lehetővé teszi olyan alkatrészek gyártását, amelyek a geometriai méretei, formái miatt forgácsolással nem állíthatók elő. 
• A DMLS 3D nyomtatott termék felületi érdessége nagyobb, mint a CNC megmunkálással készülő alkatrészeké, ezért ezzel a technológiával készült alkatrészeknél utómunkára lehet, van szűkség.
• A DMLS 3D nyomtatáshoz használt fémporok erős mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, viszont az alapanyag költségeik magasak. 
• Változatos mechanikai és elektrokémiai utófeldolgozási lehetőségek ennél a gyártói technológiánál is adottak, viszont gyártási munkaterület korlátozott, 250 x 250 x 325 mm.

Anyagok DMLS 3D nyomtatáshoz

Aluminium Al-Si10Mg

• Ez az anyag magas hőmérsékleten (kb. 200°C) kiváló szilárdsággal rendelkezik. 
• Jó a korrózióállósága és könnyen polírozható. 
• Jó megmunkálhatósággal és jó hőrepedés-állósággal rendelkezik. 
• A kifáradási szilárdság kiváló, 110 N/mm2. Az anyag jó hegeszthetőségű, és széles körben alkalmazható járművek, gépek és repülőgépek alkatrészeiben. 
• Szobahőmérsékleten 290 MPa szakítószilárdságú.
  

Mechanikai tulajdonságok:

• Folyáshatár: 271 - 297 MPa
• Szakítószilárdság: 454 - 474 MPa
• Szakadási nyúlás: 6 - 8%
• Keménység: 124
• Rugalmassági modulusz: 73 - 74 GPa

Cobalt chrome / CoCr

A kobalt-króm magas korrózióállóságú ötvözet. A Cr203 passzív filmrétegének kialakulása megvédi ennek az ötvözetnek az elsődleges anyagát. Ennek az anyagnak kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, keménysége és szakítószilárdsága kiemelkedően magasak. 

Ezt az ötvözetet biokompatibilitása, kopásállósága és vehyszerállósága miatt széles körben alkalmazták az orvosi és fogászati iparban. Ezenkívül szélturbinák, vágószerszámok és egyéb mechanikai alkatrészek gyártásához használják, amelyek nagy kopásállóságot igényelnek.

Mechanikai tulajdonságok:

• Folyáshatár: 630 - 840 MPa
• Szakítószilárdság: 1090 - 1150 MP
• Szakadási nyúlás: 6 - 15%
• Keménység: 32
• Rugalmassági modulusz 170: - 220 GPa

Tool steel 1.2709 / MS1

• Ultra nagy szilárdság • Jó megmunkálhatóság • Kopásálló

Az 1.2709 / MS1 szerszámacél szén és egyéb elemek vassal történő ötvözete. Az acélban lévő szén mennyisége határozza meg, mennyire kemény és szívós. Minél több a szén, annál keményebb és szívósabb az acél. Ez egy kiemelkedően kopásálló és rendkívül nagy szilárdságú anyag, ennek ellenére könnyen megmunkálható. Fokozott alakíthatósággal rendelkezik, körülbelül 2180 MPa folyáshatárral. Széles körben használják szerszámok, műanyag fröccsöntés,  fröccsöntő szerszámok területén.

Mechanikai tulajdonságok:

• Folyáshatár: 2180 MPa
  
• Szakítószilárdság: 2260 MPa
• Szakadási nyúlás: 4,2%
• Keménység: 550
• Rugalmassági modulusz: 180 GPa

Stainless Steel V4A / 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2

•Jó hőállóság • Korrózióállóság • Jó hegeszthetőség

Ez egy ausztenites króm-nikkel ötvözet, amely molibdént és nitrogént tartalmaz. Ez az elemek kombinációja tartóssá teszi, és számos egyéb kívánatos tulajdonsággal rendelkezik. A molibdén hozzáadása javítja a korrózióállóságot, és jó stabilitást biztosít a klórral és a nem oxidáló savvakkal szemben. Kiváló hőállósággal rendelkezik. Jó megmunkálhatósága alkalmassá teszi élelmiszer-feldolgozó berendezések, hajószerelvények alkatrészeihez, valamint kötőelemek gyártására is.

Mechanikai tulajdonságok:

• Folyáshatár: 260 - 270 MPa
• Szakítószilárdság: 520 - 680 MPa
• Szakadási nyúlás: ≥ 45%
• Keménység: 215
• Rugalmassági modulusz: 200 GPa

Stainless Steel 17-4 / 1.4542 / X5CrNiCuNb16-4

• Nagy szilárdság • Kiváló szívósság • Korrózióálló • Tartós

Nagy szilárdságú és kiváló szívósságú króm-nikkel réz acél ötvözet. Maximális szakítószilárdsága 1200 N/mm2. Jó korrózióállósággal rendelkezik. Nagy szilárdságának köszönhetően nagymértékben alkalmazzák a repülőgépiparban és a csúcstechnológiájú iparban olyan alkatrészekben, mint a fogaskerekek, turbinalapátok, tengelyek és fröccsöntő szerszámok. Ennek az ötvözetnek a legfigyelemreméltóbb tulajdonsága a nagy szilárdság/tömeg arány. Kiváló kopásállóságáról is ismert, így számos alkalmazáshoz ideális választás.

Mechanikai tulajdonságok:

• Folyáshatár: 520 - 1000 MPa
• Szakítószilárdság: 800 - 1200 MPa
• Szakadási nyúlás: 10 - 18%
• Keménység: 35
• Rugalmassági modulusz: 200 GPa

Inconel 718 Alloy 718

• Nagy szilárdság • Jó megmunkálhatóság • Korrózióálló

Ez egy nikkel-króm alapú, nagy szilárdságú szuperötvözet. Ellenáll a korróziónak, az extrém nyomásnak és a 700°C-ig terjedő magas hőmérsékletnek. Szakítószilárdsága 1375 MPa., törékeny és nehezen hegeszthető, csak kemény vágószerszámmal munkálható meg. Széles körben alkalmazzák a gyártásban, a katonai felszerelésekben és a repülőgépiparban.

Mechanikai tulajdonságok:

• Folyáshatár: 1100 MPa
• Szakítószilárdság: 1375 MPa
• Szakadási nyúlás: 25%
• Keménység: 266
• Rugalmassági modulusz: 200 GPa

Titan Grade 5 / Ti-6Al-4V / 3.7164 / 3.7165

• Jó szilárdság • Könnyű megmunkálhatóság • Korrózióálló

Ez 6,75% alumíniumot, 4,5% vanádiumot és nyomokban vasat tartalmazó ötvözet. Kivételes szilárdsággal rendelkezik a tiszta titánhoz képest, de megőrzi a titániumra jellemző merevséget és termikus tulajdonságait. Könnyen megmunkálható és hegeszthető. Nagy szilárdságának és korrózióállóságának köszönhetően számos káros környezeti tényezőnek ellenáll, beleértve a tengervizet is. Gyakran használják tenger alatti olaj- és gázszerkezetekben.

Mechanikai tulajdonságok:

• Folyáshatár: 830 MPa
• Szakítószilárdság: 895 MPa
• Szakadási nyúlás: 10%
• Keménység: 310
• Rugalmassági modulusz: 114 GPa

A additív DMLS 3D nyomtató berendezések gyártói döntő többségben saját zárt rendszerben fejlesztik alapanyagaikat, melyek eltérhetnek a fenti alapanyagok típusaitól. A fenti alapanyag információk nyílt rendszerben, nagy általánosságban használt alapanyagokról tulajdonságaikat írják le.