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3D打印不銹鋼金屬材料

2020-11-11

鋼是以鐵為主要成分的合金,在我們生活中有著比鋁還高的出現(xiàn)頻率。不銹鋼(StainlessSteel)的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜的形成,材料比較堅(jiān)硬,還有多種顏色可選,如銀色、古銅色以及白色,常被用于SLM(選擇性激光熔化)技術(shù)的3D打印工藝中。

其實(shí),不銹鋼的不銹性和耐蝕性是相對(duì)的。試驗(yàn)表明,鋼在大氣、水等弱介質(zhì)和硝酸等氧化性介質(zhì)中,其耐蝕性隨鋼中鉻含量的增加而提高,當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時(shí),鋼的耐蝕性發(fā)生突變,即從易生銹到不易生銹,從不耐蝕到耐腐蝕。

不銹鋼3d打印

不銹鋼的特性如下:

1.耐腐蝕性能好,比普通鋼長(zhǎng)久耐用。

2.強(qiáng)度高。

3.耐高溫氧化,因此能夠抗火災(zāi)。

4.容易塑性加工,且焊接性能好。

5.光潔度高,維護(hù)簡(jiǎn)單。

傳統(tǒng)制造工藝(切削)加工不銹鋼材料主要有以下幾個(gè)難點(diǎn)。

1.切削力大、溫度高導(dǎo)致刀具磨損。

由于不銹鋼強(qiáng)度大,切削時(shí)切向應(yīng)力大,因而切削力大。加上材料導(dǎo)熱性差,造成切削溫度高,因此刀具容易磨損。

2.加工硬化嚴(yán)重。

部分高溫合金不銹鋼在加工切削時(shí)加工硬化傾向大,通常是普通碳素鋼的數(shù)倍,刀具在加工硬化區(qū)域內(nèi)切削,壽命會(huì)縮短。

3.容易黏刀。

不銹鋼均存在加工時(shí)切削強(qiáng)韌、切削溫度很高的特點(diǎn)。當(dāng)強(qiáng)韌的切削流經(jīng)前刀面時(shí),將產(chǎn)生黏結(jié)、熔焊等黏刀現(xiàn)象,影響加工零件表面的粗糙度。

而SLM技術(shù)加工不銹鋼解決了傳統(tǒng)切削方式加工的弊端。3D打印不銹鋼材料使用SLM技術(shù)可制造不受幾何形狀限制的零部件,縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)制造周期,可快速高效地進(jìn)行小批量復(fù)雜零部件的制造。3D打印的不銹鋼常被用在首飾、功能構(gòu)件和藝術(shù)品等領(lǐng)域。下圖的3D打印餐具,就是利用不銹鋼材料,最后在外表鍍銀制成。

3D打印鍍銀不銹鋼餐具

3d打印材料

利用不銹鋼材料3D打印的藝術(shù)品

3d打印工藝品

3D打印的不銹鋼復(fù)雜物件

金屬3d打印

利用不銹鋼材料打印的工業(yè)物件

工業(yè)3d打印

直接打印不銹鋼飾品在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了較成熟的應(yīng)用。以前我們提到過(guò),珠寶首飾行業(yè)應(yīng)用3D打印技術(shù)是非常早的,一般是用在蠟?zāi)5闹谱鳝h(huán)節(jié),使用可鑄造的光敏樹(shù)脂或者蠟打印首飾蠟?zāi)#缓笤龠M(jìn)行失蠟鑄造做成金屬首飾。利用3D打印不銹鋼首飾大大提高了生產(chǎn)效率,時(shí)間縮短40%以上,生產(chǎn)成本降低了20%以上,尤其對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)、小批量個(gè)性化的定制加工更加容易。


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