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3D打印不锈钢金属材料

2020-11-11

钢是以铁为主要成分的合金,在大家生活中有着比铝还高的出现频率。不锈钢(StainlessSteel)的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜的形成,材料比较坚硬,还有多种颜色可选,如银色、古铜色以及白色,常被用于SLM(选择性激光熔化)技术的3D打印工艺中。

其实,不锈钢的不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。

不锈钢3d打印

不锈钢的特性如下:

1.耐腐蚀性能好,比普通钢长久耐用。

2.强度高。

3.耐高温氧化,因此能够抗火灾。

4.容易塑性加工,且焊接性能好。

5.光洁度高,维护简单。

传统制造工艺(切削)加工不锈钢材料主要有以下几个难点。

1.切削力大、温度高导致刀具磨损。

由于不锈钢强度大,切削时切向应力大,因而切削力大。加上材料导热性差,造成切削温度高,因此刀具容易磨损。

2.加工硬化严重。

部分高温合金不锈钢在加工切削时加工硬化倾向大,通常是普通碳素钢的数倍,刀具在加工硬化区域内切削,寿命会缩短。

3.容易黏刀。

不锈钢均存在加工时切削强韧、切削温度很高的特点。当强韧的切削流经前刀面时,将产生黏结、熔焊等黏刀现象,影响加工零件表面的粗糙度。

而SLM技术加工不锈钢解决了传统切削方式加工的弊端。3D打印不锈钢材料使用SLM技术可制造不受几何形状限制的零部件,缩短了产品的开发制造周期,可快速高效地进行小批量复杂零部件的制造。3D打印的不锈钢常被用在首饰、功能构件和艺术品等领域。下图的3D打印餐具,就是利用不锈钢材料,最后在外表镀银制成。

3D打印镀银不锈钢餐具

3d打印材料

利用不锈钢材料3D打印的艺术品

3d打印工艺品

3D打印的不锈钢复杂物件

金属3d打印

利用不锈钢材料打印的工业物件

工业3d打印

直接打印不锈钢饰品在国内已经有了较成熟的应用。以前大家提到过,珠宝首饰行业应用3D打印技术是非常早的,一般是用在蜡模的制作环节,使用可铸造的光敏树脂或者蜡打印首饰蜡模,然后再进行失蜡铸造做成金属首饰。利用3D打印不锈钢首饰大大提高了生产效率,时间缩短40%以上,生产成本降低了20%以上,尤其对于复杂结构、小批量个性化的定制加工更加容易。


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