3D 프린팅
산업 제조
금속 3D 프린팅 기술이 발전함에 따라 점점 더 많은 재료를 프린팅할 수 있게 되었습니다. 이러한 금속 중 다수는 기존 제조 수단을 사용하여 제조하기가 어렵거나 비용이 많이 들 수 있지만 고부가가치 작업에 특화된 고유한 재료 특성을 가진 3D 인쇄에 매우 적합합니다.
이 블로그를 읽고 금속 3D 적층 제조에서 가장 일반적인 5가지 재료 그룹인 강철, 초합금, 티타늄, 구리 및 알루미늄에 대해 알아보세요. 이 게시물은 속성, 용도, 장단점, 각 그룹 내 특정 금속을 다룹니다.
스틸
강철은 3D 프린팅에 사용되는 가장 일반적인 금속입니다. 3D 프린팅 강철은 우수한 재료 특성, 다용성 및 정밀 제조 분야에서 광범위하게 사용되기 때문에 고품질 부품을 생성하기 위한 탁월한 옵션입니다. 대부분의 강철 유형은 인쇄할 수 있지만 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 유형은 스테인리스강과 공구강입니다.
긍정적인 속성:
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스테인리스 스틸 상당한 크롬 함량(최소 12%, 종종 최대 18%)으로 인해 내식성이 우수한 강하고 단단한 강철입니다. 일반적으로 두 가지 유형의 스테인리스강(오스테나이트계 및 마르텐사이트계)이 인쇄됩니다.
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공구강 모든 종류의 툴링이라는 핵심 응용 프로그램의 이름을 따서 명명되었습니다. 여기에는 절단, 연삭, 스탬프, 성형 또는 성형 능력에 중요한 극도로 단단한 화합물인 탄화물이 포함되어 있습니다. 일반적으로 매우 단단하고 내마모성이 있으며 많은 경우 고온에서 사용할 수 있습니다. 가장 일반적으로 3D 프린팅된 금속의 세 가지 유형은 A 시리즈, D 시리즈 및 H 시리즈 공구강입니다.
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초합금
3D 금속 프린팅 기술은 상대적으로 저렴한 비용으로 고부가가치 합금을 제작할 수 있다는 점에서 차별화됩니다. 종종 기계 가공이 어렵고 비용이 많이 드는 3D 프린팅을 사용하면 회사에서 빼기 방식보다 더 저렴하게 고성능 부품을 생산할 수 있습니다. 초합금은 열, 부식성 화학 물질 또는 둘 모두가 있는 열악한 환경에서 번성합니다. 인쇄 가능한 초합금이 많이 있지만 가장 일반적인 두 그룹은 인코넬과 코발트 크롬입니다.
긍정적인 속성:
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인코넬
가장 일반적인 독점 니켈 합금 그룹은 Inconel입니다. 이 매우 강하고 질긴 내식성 재료는 터빈, 엔진 씰 및 로켓에 사용됩니다. 3D 프린팅 인코넬에서 가장 많이 사용되는 두 가지 공식은 더 강하고 더 강인한 인코넬 718입니다. 내열성이 더욱 강화되었습니다. Inconel 625 . 둘 다 기존 방식으로 가공하기에는 비용이 많이 들기 때문에
3D 프린팅을 비용 효율적인 대안으로 만듭니다.
코발트 크롬
이 초합금은 생체 적합성, 높은 중량 대비 강도 및 내식성으로 유명합니다. 본질적으로 더 높은 등급의 고밀도, 더 비싼 티타늄 버전입니다. Inconel과 마찬가지로 터빈 및 기타 열악한 환경에서 사용되지만 정형외과 및 치과 임플란트를 포함하여 Inconel이 적합하지 않은 의료 응용 분야에도 사용할 수 있습니다.
티타늄
기존 제조에 사용되는 일반적인 재료는 아니지만 티타늄의 무게 대 강도 비율과 높은 비용(재료 비용 및 가공 비용 모두)으로 인해 3D 프린팅에 탁월한 선택입니다. 티타늄은 일반적으로 티타늄 합금과 순수 티타늄(CP Ti로 알려짐)의 두 가지 종류로 인쇄됩니다.
긍정적인 속성:
티타늄 합금
티타늄은 다른 금속과 합금할 때 최고의 기계적 품질을 얻습니다. 가장 일반적인 티타늄 합금은 Ti64(Ti-6Al-4V)입니다. — 17-4 PH 스테인리스강보다 강도가 더 높고 밀도가 40% 낮은 재료. 부식성 및 고온 환경에서 탁월합니다. 이러한 특성으로 인해 항공기 및 고성능 차량과 같이 중량 대비 강도가 높은 산업에서 최고의 선택이 됩니다.
상업용 순수 티타늄(CP Ti)
순수 티타늄은 대부분의 티타늄 합금만큼 강하지는 않지만 생체 적합성이 높습니다. 정형외과용 삽입물 및 이와 유사한 의료용으로 사용됩니다.
구리
구리는 3D 인쇄 가능한 금속 재료 중에서 완전히 독특한 가치를 제공합니다. 기계적 특성 대신 열 및 전기 전도성으로 사용됩니다. 금속 3D 프린팅을 통해 엔지니어는 훨씬 저렴한 비용으로 방열판, 용접 암 및 버스 바와 같은 기하학적으로 최적화된 구리 부품을 생성할 수 있습니다. 오늘날 모든 버전의 구리를 인쇄할 수 있는 시스템은 소수에 불과합니다. 구리는 순수한 형태로 인쇄되거나 더 일반적으로 합금 형태로 인쇄될 수 있습니다.
긍정적인 속성:
순구리
순동은 모든 구리 합금 중 최고의 열 및 전기 전도성을 가지므로 선호하는 옵션입니다.
그러나 구리는 전도성과 레이저 반사율이 높기 때문에 표준 레이저 기반 시스템과 호환되지 않습니다. 순수
구리는 바운드 파우더 압출 기계에서만 사용할 수 있습니다.
합금 구리
합금 구리에는 일반적으로 합금 원소가 1-2% 포함되어 있어 일부 Powder Bed Fusion 기계에서 인쇄할 수 있습니다. 이러한 합금은 여전히 상대적으로 전도성이 있지만 순수한 구리에 비해 열등한 옵션입니다. 인쇄 가능한 합금
구리의 예는 C18150입니다. , 크롬과 아연의 합금.
알루미늄
알루미늄은 일부 금속 3D 프린터에 사용되지만 기존 제조 공정보다 3D 인쇄에서 훨씬 적게 사용됩니다. 3D 프린팅 금속 부품의 희소성은 두 가지 요인, 즉 낮은 프린팅 가능성과 기존 제조의 상대적으로 저렴한 비용 때문입니다. 결과적으로 알루미늄을 사용한 3D 프린팅 금속 부품의 잠재적 ROI 또는 금속 3D 프린터 가격이 항상 프린팅에 유리한 것은 아닙니다. 6061 및 7075와 같은 가장 일반적인 알루미늄 합금은 인쇄되지 않습니다. 대신 알루미늄을 인쇄하는 Powder Bed Fusion 기계는 일반적으로 더 부드럽고 주조 등급의 알루미늄을 인쇄합니다. 이러한 주조 등급 합금은 중량 기준으로 최대 12%의 실리콘을 포함하며 기계적 특성이 열등합니다.
긍정적인 속성:
<울>3D 프린팅에서 알루미늄의 대안
프린팅 가치가 상대적으로 낮기 때문에 3D 프린팅에서 언제 보편화될지는 미지수다. 그때까지 티타늄과 강철은 개방형 셀 충전으로 인쇄할 때 비슷한 강도 대 중량 비율을 제공하는 반면 연속 복합 3D 프린터는 적은 비용으로 알루미늄 강도 부품을 생산할 수 있습니다.
3D 프린팅 알루미늄 부품에 관심이 있는 조직은 Markforged Carbon Fiber 3D 프린팅을 사용한 적층 제조를 고려해야 합니다. 이 프린팅은 6061-T6 알루미늄과 동등한 강도를 가진 부품을 만들 수 있는 동시에 강성, 내충격성, 내열성 및 내구성과 같은 향상된 재료 특성을 제공합니다. 또한, 6061 알루미늄과 비교하여 강화 탄소 섬유 제조는 중량 대비 강도 비율을 크게 개선하여 항공 우주 및 자동차와 같은 산업의 특정 고성능 애플리케이션에 매우 중요할 수 있습니다.
무료 금속 3D 인쇄 리소스
3D 프린팅
이 기사에서는 금속 3D 프린팅을 위한 5가지 금속 분말을 소개합니다. 알루미늄 합금입니다. , 마그네슘 합금 , 스테인리스 스틸 , 고온 합금 및 티타늄 합금 . 3D 인쇄 기술이란 무엇입니까? 3D 인쇄 일종의 신속한 프로토타이핑입니다. 3차원 입체 모형 제작을 완성하기 위해 원재료를 층층이 쌓아 올리는 기술입니다. 디지털 모델 파일을 기반으로 하며 접착 가능한 재료(플라스틱 또는 가루 금속 등)를 사용하여 레이어별로 인쇄하여 3차원 개체를 구성합니다. 3D 프린팅 기술의 응용 3D 프린팅은 일반적으로 디지털 기술 소
금속 가공 방법은 최종 제품의 원하는 품질과 사용 중인 재료의 구성에 따라 복잡성이 다양합니다. 강도, 전도성, 경도 및 내부식성은 모두 일반적으로 요구되는 특성입니다. 절단, 굽힘 및 용접의 다양한 기술을 통해 이러한 금속은 가전 제품 및 장난감에서 용광로, 덕트 작업 및 중장비와 같은 대형 구조물에 이르기까지 다양한 제품에 사용될 수 있습니다. 철 화학 원소이며 질량 면에서 지구상에서 가장 흔합니다. 철강 생산에 풍부하고 필수적입니다. 강철 철과 탄소의 합금으로, 일반적으로 철광석, 석탄, 석회석 및 기타 원소의 혼합물을