Metalen materialen voor 3D printen

Overzicht van 3D-printen van metalen materialen

3D-printen, ook wel bekend als additieve productie, maakt de creatie van complexe metalen onderdelen rechtstreeks uit 3D CAD-gegevens mogelijk. In tegenstelling tot traditionele subtractieve methoden zoals CNC-bewerkingen, bouwt 3D-printen onderdelen laag voor laag op zonder de noodzaak van speciaal gereedschap of armaturen.

Metaal 3D-printen opent nieuwe mogelijkheden voor het produceren van op maat gemaakte, lichtgewicht en hoogwaardige metalen componenten met complexe geometrieën. De luchtvaart-, automobiel-, medische en defensie-industrie maakt steeds meer gebruik van 3D-printen met metaal voor productietoepassingen voor eindgebruik.

Niet alle metalen kunnen echter eenvoudig in 3D worden geprint. De meest gebruikte metalen materialen zijn aluminium, titanium, nikkel, roestvrij staal en kobalt-chroomlegeringen. De materiaalkeuze hangt af van de specifieke toepassingsvereisten – sterkte, corrosieweerstand, prestaties bij hoge temperaturen, biocompatibiliteit, enz.

Deze uitgebreide gids biedt een gedetailleerd overzicht van verschillende metalen en legeringen die worden gebruikt bij 3D-printen. We bespreken de samenstelling, eigenschappen, toepassingen en voor- en nadelen van populaire metalen materialen om u te helpen het juiste materiaal voor uw behoeften te selecteren.

Belangrijkste inzichten over metalen 3D-printmaterialen:

• Aluminiumlegeringen bieden een goede sterkte-gewichtsverhouding en corrosieweerstand tegen lagere kosten.
• Titaniumlegeringen bieden uitstekende sterkte met een lage dichtheid en biocompatibiliteit voor medisch gebruik.
• Roestvast staal heeft een hoge sterkte en corrosieweerstand voor gereedschappen en functionele onderdelen.
• Nikkel-superlegeringen zijn bestand tegen hoge temperaturen, waardoor ze geschikt zijn voor de lucht- en ruimtevaart.
• Kobalt-chroomlegeringen zorgen voor hardheid, slijtvastheid en biocompatibiliteit voor tandheelkundige en medische implantaten.
• De materiaalkeuze hangt af van de mechanische vereisten, de nabewerkingsbehoeften, de kosten en de geschiktheid van de 3D-printmethode.
• De onderdeeloriëntatie, ondersteuningsstructuren, laagdikte en bouwparameters moeten voor elk metaalmateriaal worden geoptimaliseerd.
• Nabewerking zoals heet isostatisch persen kan de eigenschappen van het uiteindelijke onderdeel verbeteren.

Samenstelling van metalen materialen voor 3D-printen

Metaal Categorie	Gemeenschappelijke legeringen	Samenstelling	Eigenschappen	Toepassingen
Staal	17-4 PH roestvrij staal, 316L roestvrij staal, AISI 4130 staal	Voornamelijk ijzer (Fe) met variërende hoeveelheden chroom (Cr), nikkel (Ni), molybdeen (Mo), koolstof (C) en mangaan (Mn).	Uitstekende sterkte, corrosiebestendigheid en veelzijdigheid. Kan warmtebehandeld worden voor specifieke eigenschappen.	Lucht- en ruimtevaartcomponenten, medische implantaten, auto-onderdelen, gereedschappen en matrijzen
Aluminium	AlSi10Mg, AlSi7Mg0.3, Scalmalloy	Voornamelijk aluminium (Al) met toevoegingen van silicium (Si), magnesium (Mg) en soms koper (Cu) of scandium (Sc).	Lichtgewicht, goede sterkte-gewichtsverhouding en hoge thermische geleidbaarheid. Kan nabehandeld worden voor extra sterkte.	Onderdelen voor vliegtuigen, koelplaten, auto-onderdelen, prothesen en orthesen
Titanium	Ti-6Al-4V, CP Titanium	Voornamelijk titanium (Ti) met aluminium (Al) en vanadium (V) als belangrijkste legeringselementen.	Hoge sterkte-gewichtsverhouding, uitstekende corrosiebestendigheid en biocompatibiliteit.	Lucht- en ruimtevaartonderdelen, medische implantaten, sportartikelen, chemische procesapparatuur
Nikkel-superlegeringen	Inconel 625, Inconel 718	Voornamelijk nikkel (Ni) met toevoegingen van chroom (Cr), ijzer (Fe), kobalt (Co), molybdeen (Mo) en niobium (Nb).	Uitzonderlijk sterk bij hoge temperaturen, bestand tegen oxidatie en kruipweerstand.	Onderdelen voor gasturbinemotoren, warmtewisselaars, onderdelen voor raketmotoren
Kobalt-Chroom	CoCrMo, Haynes 214	Voornamelijk kobalt (Co) en chroom (Cr) met molybdeen (Mo) en andere elementen voor specifieke eigenschappen.	Hoge sterkte, slijtvastheid, biocompatibiliteit en goede corrosiebestendigheid.	Medische implantaten, tandheelkundige prothesen, snijgereedschap, slijtvaste componenten
Vuurvaste metalen	Wolfraam (W), Tantaal (Ta)	Pure metalen met zeer hoge smeltpunten.	Uitzonderlijke sterkte bij hoge temperaturen en hittebestendigheid. Niet veel gebruikt vanwege de hoge kosten en de moeilijkheid van de verwerking.	Ovencomponenten, smeltkroezen, sproeiers voor raketmotoren, hitteschilden
Edelmetalen	Goud (Au), Zilver (Ag)	Pure metalen of legeringen met andere edelmetalen.	Hoge elektrische geleidbaarheid, reflectie en biocompatibiliteit (voor specifieke legeringen). Beperkt gebruik vanwege de hoge kosten.	Elektrische connectoren, medische apparaten (beperkte toepassingen), decoratieve componenten

Mechanische eigenschappen van metalen materialen

Eigendom	Beschrijving	Eenheden	Belang in technische toepassingen	Voorbeelden van materialen met hoge waarden
Kracht	Het vermogen van een metaal om weerstand te bieden aan vervorming of breuk onder een aangebrachte belasting. Er zijn verschillende soorten sterkte, zoals treksterkte (weerstand tegen trekkrachten), druksterkte (weerstand tegen drukkrachten) en afschuifsterkte (weerstand tegen krachten die het materiaal doen verschuiven).	MPa (Megapascal), ksi (duizend pond per vierkante inch)	Sterkte is een fundamentele overweging voor elk dragend onderdeel. Het specifieke type sterkte dat nodig is, hangt af van de verwachte belastingsomstandigheden.	• Hoogsterkte staal: Gebruikt in bruggen, gebouwen en voertuigen vanwege de uitstekende treksterkte.
Stijfheid	Een maat voor de weerstand van een metaal tegen elastische vervorming onder belasting. Stijve materialen vertonen minimale doorbuiging onder spanning. Stijfheid wordt gekwantificeerd door de Young's modulus, die spanning (toegepaste kracht) relateert aan rek (resulterende vervorming).	GPa (Gigapascal), psi (pond per vierkante inch)	Stijfheid is cruciaal voor toepassingen die dimensionale stabiliteit vereisen, zoals machinegereedschapframes en precisie-instrumenten.	• Aluminium: Biedt een goede balans tussen stijfheid en gewicht, waardoor het ideaal is voor de constructie van vliegtuigen.
Elasticiteit	Het vermogen van een metaal om onder belasting te vervormen en vervolgens terug te keren naar zijn oorspronkelijke vorm zodra de belasting wordt verwijderd. Elastisch gedrag is wenselijk in veel toepassingen, omdat het ervoor zorgt dat componenten kunnen herstellen van tijdelijke spanningen zonder permanente schade.	–	Elasticiteit is essentieel voor componenten die herhaalde belasting en ontlasting ervaren, zoals veren en schokdempers.	• Veerstaal: Bezit uitstekende elastische eigenschappen, waardoor het efficiënt energie kan opslaan en vrijgeven.
Plasticiteit	Het vermogen van een metaal om permanente vervorming te ondergaan onder belasting zonder te breken. Plastische vervorming is nuttig voor het vormen van metalen in gewenste vormen door processen zoals smeden of extrusie.	% rek	Plasticiteit is voordelig voor fabricagetoepassingen waarbij metalen gebogen, getrokken of geperst moeten worden in specifieke vormen.	• Koper: Zeer ductiel en kneedbaar, waardoor het geschikt is voor elektrische bedrading en sanitair vanwege de gemakkelijke vormgeving.
Ductiliteit	Het vermogen van een metaal om tot dunne draden te worden getrokken zonder te breken. Ductiliteit is een maat voor het vermogen van een metaal tot plastische vervorming onder spanning.	% rek	Ductiele metalen zijn waardevol voor toepassingen die draden, kabels of andere langwerpige vormen vereisen.	• Goud: Uitzonderlijk ductiel, waardoor het kan worden gehamerd tot dunne platen voor sieraden en decoratieve doeleinden.
Buigzaamheid	De eigenschap van een metaal om te worden platgewalst tot dunne platen zonder te breken. Kneedbaarheid weerspiegelt het vermogen van een metaal tot plastische vervorming bij compressie.	% reductie in oppervlakte	Kneedbare metalen zijn zeer geschikt voor toepassingen die vlakke platen of panelen vereisen.	• Aluminium: Zeer kneedbaar, waardoor het een populaire keuze is voor voedselverpakkingen en bouwmaterialen.
Taaiheid	Het vermogen van een metaal om energie te absorberen voordat het breekt. Taai materialen zijn bestand tegen aanzienlijke impact of kracht zonder te breken.	J/m (Joules per meter)	Taaiheid is cruciaal voor componenten die onderhevig zijn aan impact of dynamische belasting, zoals hamers en voertuigonderdelen.	• Staallegeringen: Kunnen worden samengesteld om een hoge taaiheid te bereiken voor toepassingen die sterkte en slagvastheid vereisen.
Veerkracht	De eigenschap van een metaal om elastisch energie te absorberen en deze vervolgens vrij te geven bij ontlasting. Veerkrachtige materialen kunnen opgeslagen elastische energie herstellen na vervorming.	J/m (Joules per meter)	Veerkracht is gunstig voor componenten die herhaaldelijk buigen of buigen, zoals veren en balken.	• Hoogwaardig staal: Vertoont een goede veerkracht dankzij de evenwichtige combinatie van sterkte en elasticiteit.
Kruip	De neiging van een metaal om plastisch te vervormen onder een constante belasting in de loop van de tijd, met name bij verhoogde temperaturen. Kruip is een zorg voor toepassingen waarbij langdurige blootstelling aan hoge spanningen en temperaturen betrokken is.	% rek per tijdseenheid	Kruipweerstand is cruciaal voor componenten die onder continue belastingen bij hoge temperaturen werken, zoals turbineschoepen en ketelbuizen.	• Nikkel-gebaseerde superlegeringen: Ontworpen om kruip bij extreme temperaturen te weerstaan, waardoor ze ideaal zijn voor straalmotoren.
Hardheid	De weerstand van een metaal tegen plaatselijke plastische vervorming door een inkeping of kraskracht. Hardheid correleert vaak met slijtvastheid.	Brinell hardheid (HB), Vickers hardheid (HV)	Hardheid is essentieel voor componenten die slijtage ondervinden, zoals snijgereedschappen en lagers.	• Wolframcarbide: Uitzonderlijk hard, waardoor het een waardevol materiaal is voor boren en slijtplaten.

Toepassingen van 3D-printen met metaal

Sollicitatie	Beschrijving	Voordelen	Industrie
Functionele Prototypes	Metalen 3D-printen stelt ingenieurs in staat om volledig functionele prototypes van onderdelen te creëren, veel sneller en kosteneffectiever dan traditionele methoden zoals CNC-bewerking. Deze prototypes kunnen grondig worden getest om ontwerpconcepten te valideren voordat wordt overgegaan tot massaproductie.	* Kortere time-to-market: Onderdelen kunnen snel worden herhaald, waardoor het ontwikkelingsproces wordt versneld. * Grotere ontwerpvrijheid: Complexe geometrieën en interne kenmerken kunnen eenvoudig worden opgenomen. * Materiaalnauwkeurigheid: Prototypes kunnen worden gemaakt van hetzelfde metaal dat bedoeld is voor de uiteindelijke productie.	* Lucht- en ruimtevaart: Motoronderdelen, luchtkanalen, onderdelen voor landingsgestellen. * Automotive: Motorblokken, transmissieonderdelen, lichtgewicht carrosseriepanelen. * Medische hulpmiddelen: Chirurgische instrumenten, prothesen, op maat gemaakte implantaten.
Kleine series en speciale onderdelen	Metalen 3D-printen blinkt uit in het produceren van kleine series of unieke onderdelen die duur of onpraktisch zouden zijn om te produceren met traditionele technieken. Dit opent deuren voor maatwerk, productie op aanvraag en nichetoepassingen.	* Verminderde minimale bestelhoeveelheden: Elimineert de noodzaak voor dure gereedschapsinstellingen die typisch vereist zijn voor productie in kleine series. * Ontwerp voor maatwerk: Onderdelen kunnen eenvoudig worden gepersonaliseerd voor specifieke behoeften of toepassingen. * Complexiteiten vereenvoudigd: ingewikkelde geometrieën en interne kenmerken kunnen gemakkelijk worden geproduceerd.	* Motorsport: Aangepaste tandwielen, beugels en lichtgewicht componenten. * Olie & Gas: Vervangende onderdelen voor downhole-apparatuur, op maat gemaakte kleppen en fittingen. * Defensie: Wapens, aangepaste pantserplaten, speciale gereedschappen.
Chirurgische en tandheelkundige implantaten	Metalen 3D-printen transformeert de medische zorg door de creatie van gepersonaliseerde implantaten met complexe roosterstructuren mogelijk te maken die botingroei en osseointegratie bevorderen. Dit leidt tot betere patiëntresultaten en snellere hersteltijden.	* Gepersonaliseerde implantaten: Op maat ontworpen implantaten die perfect passen bij de anatomie van een patiënt kunnen worden gemaakt. * Verbeterde biocompatibiliteit: Poreuze structuren die worden gecreëerd door 3D-printen stimuleren botgroei en weefselhechting. * Verminderd risico op afstoting: 3D-printen maakt het gebruik van biocompatibele materialen zoals titanium en tantaal mogelijk.	* Orthopedie: Heup- en knievervangingen, op maat gemaakte wervelkolomimplantaten, platen voor traumareparatie. * Tandheelkunde: Tandkronen en bruggen, complexe kaakimplantaten, op maat gemaakte chirurgische geleiders.
Complexe beugels en warmtewisselaars	Metalen 3D-printen maakt de creatie mogelijk van ingewikkelde beugels en warmtewisselaars met interne kanalen en lichtgewicht roosterstructuren die onmogelijk of oneconomisch zouden zijn om te produceren met traditionele methoden.	* Ontwerpoptimalisatie: Lichtgewicht en sterke beugels kunnen worden ontworpen om het gewicht te minimaliseren en de prestaties te verbeteren. * Verbeterde warmteoverdracht: Complexe interne kanalen kunnen worden opgenomen in warmtewisselaars voor superieur thermisch beheer. * Ontwerpvrijheid: 3D-printen maakt de creatie mogelijk van geometrieën die de grenzen van conventionele productie verleggen.	* Lucht- en ruimtevaart: Lichtgewicht beugels voor vliegtuigconstructies, complexe warmtewisselaars voor motorkoeling. * Automotive: Hoogwaardige warmtewisselaars voor racemotoren, ingewikkelde beugels voor veersystemen. * Consumentenelektronica: Thermische beheeroplossingen voor laptops, koellichamen voor hoogvermogenelektronica.
End-of-Arm Tooling (EOAT)	Metalen 3D-printen maakt de creatie mogelijk van aangepaste EOAT voor robots die perfect voldoen aan de specifieke eisen van een taak. Dit leidt tot meer efficiëntie, flexibiliteit en verbeterde productieprocessen.	* Conforme grijpers: Grijpers kunnen in 3D worden geprint om precies overeen te komen met de vorm van het object dat wordt gehanteerd. * Lichtgewicht ontwerp: Metalen 3D-printen maakt de creatie mogelijk van lichtgewicht grijpers die de snelheid en behendigheid van de robot verbeteren. * Kortere doorlooptijden: Aangepaste EOAT kan snel worden ontworpen en geprint, waardoor de uitvaltijd tijdens de productie-opstelling wordt geminimaliseerd.	* Automobielproductie: Grijpers voor het hanteren van auto-onderdelen tijdens de montage. * Elektronica-assemblage: Precisiegereedschap voor het plaatsen van delicate componenten. * Voedsel en dranken: Aangepaste grijpers voor het hanteren van fragiele voedingsmiddelen.

Voor- en nadelen van belangrijke metalen materialen

Hier is een vergelijking van de voordelen en beperkingen van populaire metaallegeringen die worden gebruikt bij 3D-printen:

Materiaal	Pluspunten	Nadelen
Aluminium 6061	Lage kosten, goede corrosieweerstand	Lagere sterkte
Aluminium 7075	Hoge sterkte-gewichtsverhouding	Moeilijk te lassen
Titaan Ti-6Al-4V	Hoge sterkte, lage dichtheid	Duur materiaal
Roestvrij staal 316L	Uitstekende corrosieweerstand	Lagere sterkte dan legeringen
Inconel 718	Bestand tegen extreme temperaturen	Uitdagend voor de machine
Kobalt Chroom	Uitstekende slijtage en biocompatibiliteit	Beperkte ductiliteit

Leveranciers van metalen 3D-printmaterialen

Veel bedrijven leveren metaalpoeders en draad specifiek voor 3D-printprocessen:

Materiaal	Belangrijkste leveranciers
Aluminium legeringen	AP&C, Sandvik, HC Starck
Titanium legeringen	AP&C, TLS Technik, Tekna
Roestvrij staal	Sandvik, timmermansadditief
Nikkel-superlegeringen	AP&C, Sandvik, Praxair
Kobaltchroomlegeringen	AP&C, Sandvik, SLM Solutions

Factoren zoals poederkwaliteit, consistentie, deeltjesvorm en grootteverdeling beïnvloeden de eigenschappen van het uiteindelijke onderdeel en de stabiliteit van het printproces. Gerenommeerde leveranciers leveren goed gekarakteriseerde en op maat gemaakte legeringen die op maat zijn gemaakt voor AM.

Kostenanalyse van metalen 3D-printmaterialen

Materiaalkosten vormen een aanzienlijk deel van de uiteindelijke onderdeelkosten bij 3D-printen van metaal. Hieronder vindt u een geschatte prijsklasse:

Materiaal	Kosten per kg	Kosten per cm3
Aluminium legeringen	$50-$150	$0.15-$0.45
Titanium legeringen	$350-$1000	$1.00-$3.00
Roestvrij staal	$90-$250	$0.25-$0.75
Inconel 718	$350-$600	$2.50-$4.50
Kobalt Chroom	$500-$1200	$3.50-$8.50

• Titanium- en kobaltchroomlegeringen zijn het duurst, terwijl aluminium redelijk geprijsd is.
• De materiaalkosten stijgen met het bouwvolume – grotere onderdelen in dure legeringen vereisen hogere materiaalbudgetten.
• Optimalisatie om ondersteuningsafval en nabewerking te verminderen, kan helpen de effectieve materiaalkosten te verlagen.

Normen voor metaalpoeders

Om herhaalbare prints van hoge kwaliteit te garanderen, moeten metaalpoeders die bij 3D-printen worden gebruikt aan bepaalde minimumnormen voldoen:

Eigendom	Belangrijke normen
Deeltjesgrootteverdeling	ASTM B822, ISO 4490
Vloeibaarheid	ASTM B213, ISO 4490
Schijnbare dichtheid	ASTM B212, ISO 3923
Tik op dichtheid	ASTM B527, ISO 3953
Chemische samenstelling	ASTM E1479, OES-analyse

• De poederkwaliteit beïnvloedt de eigenschappen van het uiteindelijke onderdeel, zoals dichtheid, oppervlakteafwerking en mechanica.
• Bolvormige poeders met gecontroleerde deeltjesgrootteverdeling hebben een uitstekende vloeibaarheid.
• Consistente chemie en dichtheid zorgen voor processtabiliteit en herhaalbaarheid.

3D-printmethoden voor metalen

Verschillende 3D-printtechnologieën kunnen metalen en legeringen verwerken:

Methode	Materialen	Belangrijkste voordelen	Beperkingen
Poederbedfusie	De meeste legeringen	Uitstekende nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking	Trage bouwcijfers
Gerichte energiedepositie	De meeste legeringen	Opbouwfuncties op bestaande onderdelen	Lagere resolutie
Binder jetting	Roestvrij staal	Afdrukken op hoge snelheid	Lagere sterkte
Metaal extrusie	Beperkte legeringen	Lage apparatuurkosten	Lagere dichtheid

• Poederbedtechnologieën zoals DMLS bieden de hoogste resolutie en nauwkeurigheid.
• Binderjetting werkt met een breder scala aan legeringen, maar heeft een lagere eindsterkte van het onderdeel.
• Gerichte energiedepositie maakt het printen van grote bijna-netvormdelen mogelijk.

Vereisten voor naverwerking

Als-geprinte metalen onderdelen vereisen doorgaans nabewerking om de gewenste eigenschappen te bereiken:

Naproces	Doel	Gebruikte materialen
Ondersteuning verwijderen	Draagconstructies verwijderen	Legeringen met dunne, kwetsbare steunen
Stress verlichtend	Verminder restspanningen	Alle legeringen
Heet isostatisch persen	Verhoog de dichtheid, verbeter eigenschappen	Alle legeringen
Oppervlakteafwerking	Verbeter de oppervlakteruwheid	Alle legeringen
Hittebehandeling	Wijzig de microstructuur	Door veroudering hardbare legeringen zoals aluminium
Bewerking	Nauwkeurige afmetingen en oppervlakteafwerking	De meeste legeringen

• Voor alle legeringen wordt een spanningsverlichtende warmtebehandeling aanbevolen om vervorming te voorkomen.
• Een HIP-behandeling kan de uiteindelijke materiaaleigenschappen aanzienlijk verbeteren.
• CNC-bewerking zorgt voor maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking.

Hoe u een metaalmateriaal kiest voor 3D-printen

Factor	Beschrijving	Overwegingen	Voorbeelden
Aanvraagvereisten	De primaire functie van het 3D-geprinte onderdeel zal de materiaalkeuze sterk beïnvloeden. Overweeg factoren zoals: * Sterkte en duurzaamheid: Hoeveel belasting zal het onderdeel ervaren? * Gewicht: Is lichtgewicht constructie essentieel? * Hittebestendigheid: Wordt het onderdeel blootgesteld aan hoge temperaturen? * Corrosieweerstand: Komt het onderdeel in aanraking met agressieve omgevingen?	* Geef prioriteit aan opties met hoge sterkte, zoals titaniumlegeringen of maraging staal, voor dragende componenten. * Voor lichtgewicht toepassingen bieden aluminium- of nikkellegeringen uitstekende sterkte-gewichtsverhoudingen. * Inconel- en nikkellegeringen blinken uit in omgevingen met hoge temperaturen, zoals straalmotoren. * Onderdelen die worden blootgesteld aan zout water of chemicaliën kunnen profiteren van de superieure corrosiebestendigheid van roestvrij staal.	* Lucht- en ruimtevaart: Zeer sterke titaniumlegeringen voor landingsgestellen of motoronderdelen. * Automobiel: Aluminiumlegeringen voor lichtgewicht carrosseriepanelen of zuigers. * Medische hulpmiddelen: Biocompatibel titanium voor implantaten of chirurgische instrumenten. * Mariene toepassingen: Corrosiebestendig roestvrij staal voor scheepsschroeven of zoutwaterpompen.
3D-printproces	Verschillende metalen 3D-printtechnologieën hebben verschillende mogelijkheden en materiaalcompatibiliteit. Overweeg: * Machine compatibiliteit: Zorg ervoor dat het gekozen materiaal compatibel is met de technologie van uw specifieke 3D-printer (bijv. Laser Beam Melting, Binder Jetting). * Beschikbaarheid materiaal: Niet alle materialen zijn direct beschikbaar voor elk 3D-printproces. * Oppervlakteafwerking & Nabehandeling: Sommige materialen vereisen mogelijk extra afwerkingsstappen om de gewenste oppervlaktekwaliteit te bereiken.	* Laser Beam Melting (LBM) biedt een breed scala aan compatibele materialen, waaronder hoogwaardige legeringen zoals titanium en Inconel. * Binder Jetting is zeer geschikt voor materialen zoals roestvrij staal en sommige gereedschapsstaalsoorten. * Electron Beam Melting (EBM) is ideaal voor zeer reactieve materialen zoals titanium, maar kan meer uitgebreide nabehandeling vereisen voor oppervlakteafwerking.	* LBM: Veel gebruikt vanwege zijn veelzijdigheid, compatibel met materialen zoals titaniumlegeringen, roestvrij staal en Inconel. * Bindspuiten: Goed geschikt voor kosteneffectief printen van roestvrijstalen onderdelen voor minder veeleisende toepassingen. * EBM: Ideaal voor complexe titaniumcomponenten in de lucht- en ruimtevaart of medische toepassingen, maar nabehandeling kan tijd en kosten toevoegen.
Materiaaleigenschappen	Naast de basiseigenschappen zoals sterkte en gewicht, beschouw dan deze extra kenmerken: * Ductiliteit (Vormbaarheid): Hoe gemakkelijk kan het materiaal gebogen of gevormd worden zonder te breken? * Warmtegeleidingsvermogen: Hoe goed geleidt het materiaal warmte? * Biocompatibiliteit: Is het materiaal veilig voor implantatie in het menselijk lichaam? * Elektrische geleidbaarheid: Vereist het onderdeel elektrische geleiding voor zijn functie?	* Vervormbaarheid: Ductiele materialen zoals bepaalde nikkel legeringen kunnen de voorkeur hebben voor onderdelen die een zekere mate van buigen of vormen vereisen. * Warmtegeleidingsvermogen: Materialen met een hoge thermische geleidbaarheid zoals aluminium zijn ideaal voor warmtewisselaars of koellichamen. * Biocompatibiliteit: Voor medische implantaten zijn biocompatibele materialen zoals titanium of tantaal essentieel. * Elektrische geleidbaarheid: Koper of koperlegeringen zouden geschikte keuzes zijn voor onderdelen die elektrische geleiding vereisen.	* Vervormbaarheid: Nikkel legeringen zoals Inconel 625 bieden een goede ductiliteit voor onderdelen die enige vormbaarheid vereisen. * Warmtegeleidingsvermogen: Aluminiumlegeringen zijn uitstekende keuzes voor warmtewisselaars vanwege hun hoge thermische geleidbaarheid. * Biocompatibiliteit: Titanium en tantaal zijn biocompatibele keuzes voor implantaten vanwege hun minimale weefselirritatie. * Elektrische geleidbaarheid: Koper is de beste geleider van elektriciteit die direct beschikbaar is voor 3D-printen.
Kostenoverwegingen	Materiaalkosten, samen met potentiële nabewerkingen, kunnen een aanzienlijke impact hebben op het totale projectbudget. * Materiaalprijs: Sommige exotische legeringen zoals Inconel of edelmetalen zoals goud kunnen erg duur zijn. * Poederkwaliteit: Metalen poeders van hogere kwaliteit kunnen hogere kosten met zich meebrengen, maar kunnen leiden tot een betere printbaarheid en kwaliteit van de onderdelen. * Nabewerking: Bepaalde materialen vereisen mogelijk extra stappen zoals warmtebehandeling of bewerking, wat de kosten verhoogt.	* Geef prioriteit aan kosteneffectieve materialen zoals roestvrij staal of aluminium voor niet-kritieke toepassingen. * Wanneer hoge prestaties essentieel zijn, overweeg dan de voordelen op lange termijn van een duurder materiaal zoals titanium. * Evalueer de kosten van nabewerkingen en neem deze mee in het algehele materiaalselectieproces.	* Kosteneffectief: Roestvrij staal of aluminium bieden vaak een goede prijs-kwaliteitverhouding voor minder veeleisende toepassingen. * Hoge prestaties: Titaniumlegeringen bieden een uitstekende sterkte-gewichtsverhouding, maar zijn duurder. * Evenwicht vereist: Denk aan de afweging tussen materiaalkosten, prestatie-eisen en benodigde nabewerking.

Veelgestelde vragen

Vraag: Welke metaallegering heeft de hoogste sterkte voor 3D-printen?

A: Inconel-superlegeringen zoals Inconel 718 hebben de hoogste treksterkte, maar zijn minder taai. Titanium Ti-6Al-4V heeft de hoogste sterkte-gewichtsverhouding.

Vraag: Zijn onderdelen 3D-geprint in roestvrij staal corrosiebestendig?

A: Ja, 316L en andere roestvrijstalen legeringen behouden hun uitstekende corrosieweerstand na 3D-printen.

Vraag: Wat is de meest gebruikte titaniumlegering bij 3D-printen?

A: Ti-6Al-4V is de meest populaire titaniumlegering en omvat 90% van alle titanium 3D-printen. Het biedt de beste allround eigenschappen.

Vraag: Welke aluminiumlegering is het beste voor 3D-printen?

A: 6061 en 7075 worden het meest gebruikt, waarbij 6061 een goede corrosieweerstand biedt tegen lagere kosten, en 7075 wordt gekozen voor structurele toepassingen met hoge sterkte.

Vraag: Zijn nabewerkingsstappen verplicht voor 3D-geprinte metalen onderdelen?

A: Nabewerking zoals het verwijderen van ondersteuningen, spanningsverlichting en oppervlakteafwerking worden ten zeerste aanbevolen voor optimale materiaaleigenschappen en prestaties.

Vraag: Welk 3D-printproces werkt met het breedste scala aan metaallegeringen?

A: Binderjetting en gerichte energieafzetting kunnen met de meeste legeringen werken, maar poederbedfusie produceert onderdelen met een hogere resolutie.

Vraag: Hoe verhoudt de nauwkeurigheid van onderdelen zich tussen het bewerken en 3D-printen van metalen?

A: CNC-gefreesde onderdelen maken nauwere toleranties en een betere oppervlakteafwerking mogelijk dan 3D-geprinte metalen. 3D-printen maakt echter complexere geometrieën mogelijk.

Vraag: Welk 3D-printproces van metaal heeft de hoogste bouwsnelheden?

A: Met Binder jetting kunnen de hoogste printsnelheden worden bereikt, waarbij onderdelen tot 10 keer sneller worden opgebouwd dan bij poederbedfusieprocessen.