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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)技術的3D打印工藝中。

其實,不銹鋼的不銹性和耐蝕性是相對的。試驗表明,鋼在大氣、水等弱介質和硝酸等氧化性介質中,其耐蝕性隨鋼中鉻含量的增加而提高,當鉻含量達到一定的百分比時,鋼的耐蝕性發生突變,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,比普通鋼長久耐用。

2.強度高。

3.耐高溫氧化,因此能夠抗火災。

4.容易塑性加工,且焊接性能好。

5.光潔度高,維護簡單。

傳統制造工藝(切削)加工不銹鋼材料主要有以下幾個難點。

1.切削力大、溫度高導致刀具磨損。

由于不銹鋼強度大,切削時切向應力大,因而切削力大。加上材料導熱性差,造成切削溫度高,因此刀具容易磨損。

2.加工硬化嚴重。

部分高溫合金不銹鋼在加工切削時加工硬化傾向大,通常是普通碳素鋼的數倍,刀具在加工硬化區域內切削,壽命會縮短。

3.容易黏刀。

不銹鋼均存在加工時切削強韌、切削溫度很高的特點。當強韌的切削流經前刀面時,將產生黏結、熔焊等黏刀現象,影響加工零件表面的粗糙度。

而SLM技術加工不銹鋼解決了傳統切削方式加工的弊端。3D打印不銹鋼材料使用SLM技術可制造不受幾何形狀限制的零部件,縮短了產品的開發制造周期,可快速高效地進行小批量復雜零部件的制造。3D打印的不銹鋼常被用在首飾、功能構件和藝術品等領域。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打印的藝術品

3d打印工藝品

3D打印的不銹鋼復雜物件

金屬3d打印

利用不銹鋼材料打印的工業物件

工業3d打印

直接打印不銹鋼飾品在國內已經有了較成熟的應用。以前我們提到過,珠寶首飾行業應用3D打印技術是非常早的,一般是用在蠟模的制作環節,使用可鑄造的光敏樹脂或者蠟打印首飾蠟模,然后再進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效率,時間縮短40%以上,生產成本降低了20%以上,尤其對于復雜結構、小批量個性化的定制加工更加容易。


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