3D打印使用什么金屬材料？手持式光譜儀給你一個(gè)的解釋 發(fā)布日期：2020-08-13 16:28:49 文章來源：萊雷科技
3D打印材料可分為工程塑料、生物塑料、熱固性塑料、光敏樹脂、金屬材料等。金屬材料分為：不銹鋼、馬氏體有效鋼、高溫合金、鈦/鈦合金、鋁合金、鎂合金、鈷鉻合金、銅合金、銀、金，等。
根據(jù)手持式光譜儀分析類型，3D打印金屬材料可分為鐵基合金、鈦及鈦基合金、鎳基合金、鈷鉻合金、鋁合金、銅合金和貴金屬。
鐵基合金是一種在3D打印技術(shù)中研究較早、較深入的金屬材料。常用的鐵基合金包括工具鋼、316L不銹鋼、M2高速鋼、H13模具鋼和15-5PH馬氏體時(shí)效鋼。鐵基合金具有成本低、硬度高、韌性好、可加工性好等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于模具制造。異型水道模具三維打印是鐵基合金的主要應(yīng)用。用傳統(tǒng)工藝難以對(duì)異型水道進(jìn)行加工。而三維打印可以控制冷卻通道的布置與模具型腔的幾何形狀基本一致，提高溫度場(chǎng)的均勻性，有效減少產(chǎn)品缺陷，延長(zhǎng)模具壽命。
鈦及鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐熱性好、耐腐蝕性好、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，已成為醫(yī)療器械、化工設(shè)備、航空航天和體育器材的理想材料。然而鈦合金是典型的難加工材料，其應(yīng)力高、溫度高、刀具磨損嚴(yán)重，限制了鈦合金的廣泛應(yīng)用。3D打印技術(shù)特別適用于鈦和鈦合金的制造。首先，3D打印在保護(hù)性氣氛下，鈦不易與氧、氮等元素發(fā)生反應(yīng)，微區(qū)的快速加熱和冷卻也限制了合金元素的揮發(fā)；其次，它可以在不切割的情況下產(chǎn)生復(fù)雜的形狀，并且基于粉末或線材的高利用率，不會(huì)造成原材料的浪費(fèi)，大大降低了制造成本。目前，3D打印鈦及鈦合金包括純鈦、Ti6A14V（TC4）和ti6a17nb，可廣泛應(yīng)用于航空航天零件和人工植入物（如骨骼、牙齒等）。
鎳基合金是一種發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的高溫合金。在650～1000℃具有較高的強(qiáng)度和一定的抗腐蝕能力，廣泛應(yīng)用于航空航天、石油化工、造船、能源等領(lǐng)域。例如，鎳基高溫合金可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片和渦。常用的3D打印鎳基合金有Inconel625、Inconel718和inconel939。
手持式光譜儀可檢測(cè)3D打印金屬材料：鐵基合金、鈦及鈦基合金、鎳基合金、鈷鉻合金、鋁合金、銅合金和貴金屬。
鈷基合金也可以用作高溫合金，但由于資源的缺乏，其發(fā)展受到限制。鈷基合金由于具有比鈦合金更好的生物相容性，被廣泛應(yīng)用于牙科植入物和骨科植入物的醫(yī)療材料。目前常用的三維打印鈷基合金有co212、co452、co502和cocr28mo6。
鋁合金具有密度低、耐腐蝕性好、抗疲勞性強(qiáng)、比強(qiáng)度和剛度高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于手持式光譜儀來說是一種理想的輕質(zhì)材料。3D打印所用的鋁合金為鑄造鋁合金，常用品牌有alsi10mg、AlSi7Mg、alsi9cu3等；韓國(guó)通信衛(wèi)星韓國(guó)衛(wèi)星5a、韓國(guó)衛(wèi)星7采用SLM制造的AlSi7Mg輕量化組件。它們不僅由原來的多個(gè)部分組成，而且由多個(gè)部分組成。零件重量比原設(shè)計(jì)減輕22%，制造成本降低30%，生產(chǎn)周期縮短1-2個(gè)月。其他金屬材料，如銅合金、鎂合金、貴金屬等，需求量比上述金屬材料少，但也有相應(yīng)的應(yīng)用前景。
