近幾年隨著3D打印技術的快速發展，它（tā）在航空航天、汽車（chē）、生物醫藥和建築領域的應用範圍逐步拓寬，其方便快捷、材料利用率高等優勢不斷顯現。

 

目前，金（jīn）屬3D打印技術主要有選擇性激（jī）光燒結（SLS）、電子束熔（róng）融（EBM）、選擇性（xìng）激光熔化（SLM）和激光近淨成形（LENS），其中選擇性激光熔化為研究的熱點，其使（shǐ）用高能激光源，可以熔融多種金屬粉（fěn）末。國內外金屬3D打印機采用的金屬粉末一般有：工具鋼（gāng）、馬氏（shì）體鋼、不鏽（xiù）鋼、純鈦及鈦合金、鋁合金、鎳基合金、銅基合金、鈷鉻合金等。常用的粉（fěn）體為鈦粉、鋁合金粉（fěn）和不鏽鋼粉。

 

 

 

 

工具鋼和馬氏體剛

 

幹貨：3D打印用金（jīn）屬材料匯總

 

工具（jù）鋼的適用性來源於其優異的硬度、耐磨性和抗形變能力，以及在高溫下保持切削刃的能力（lì）。模具H13熱作工具鋼就是其中一種，能夠承受不確定時間的工藝條件；馬氏體鋼，以馬氏（shì）體300為例，又稱“馬（mǎ）氏體時（shí）效”鋼，在時效過程中的高強度、韌（rèn）性和尺寸穩定性都（dōu）是眾所周知的。他們與其（qí）他鋼不同，因為他們是不含碳的（de），屬於金屬間化合物，通過豐富的鎳、鈷和鉬的冶金反應硬化。由於高硬度和耐磨性，馬氏體300才適用於許多模具的應用，例如，注塑模具、輕金屬（shǔ）合金鑄造、衝壓和（hé）擠壓等，同（tóng）時，其也廣泛應用於航空航天、高強度機身（shēn）部件和賽車零（líng）部（bù）件。

 

不鏽鋼

 

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不（bú）鏽鋼具有耐化學腐蝕、耐高溫和力學性能良好（hǎo）等特性，由於其粉（fěn）末（mò）成型性好、製備工藝簡單且成本低廉，是最早（zǎo）應（yīng）用於3D金（jīn）屬打印的材料。

 

目前，應用於金屬3D打印的不鏽鋼主要有（yǒu）三種：奧氏體不鏽鋼316L、馬氏體不鏽鋼15-5PH、馬氏體不鏽鋼（gāng）17-4PH。

 

奧氏（shì）體不鏽鋼316L，具有高強（qiáng）度和耐腐蝕性，可在很（hěn）寬的溫（wēn）度範圍下降到低溫，可應用於航空航天、石（shí）化等多種工程應用，也（yě）可以（yǐ）用於食品加工和醫療（liáo）等領域。

 

馬氏體不鏽鋼15-5PH，又稱馬氏體時效（沉澱硬化）不鏽（xiù）鋼，具有很（hěn）高的強度、良好的韌性、耐腐蝕性，而且（qiě）可以進一步的（de）硬化，是無鐵素體。目（mù）前，廣泛應用於航空（kōng）航天、石化、化工、食品加（jiā）工（gōng）、造紙和金屬加工業。

 

馬氏體不鏽鋼17-4PH，在（zài）高達315℃下仍具有高強度高韌性，而且耐腐蝕性超強，隨著激光加工狀態可以帶來極佳的延展性。目前華中科技大學（xué）、南京航空航天大學、中北大學等（děng）院校在金屬3D打印方（fāng）麵研究比較深入；現在的研究主要集中（zhōng）在降低孔隙率、增加強度以（yǐ）及對（duì）熔化過程的金屬粉末球化機製等方麵。

 

鈦合金

 

鈦合金具有耐高溫、高耐腐蝕性、高強度、低密度以及生物相容性等優（yōu）點，在航空航天、化工、核工業、運（yùn）動器材及醫療器（qì）械（xiè）等領域得到了（le）廣泛（fàn）的應用。

 

傳統鍛造和鑄造技術製備的鈦合金件已被廣泛地應用在高新技術領域，如美國F14、F15、F117、B2和F22軍機的用（yòng）鈦比例分別為：24%、27%、25%、26%和42%，一架（jià）波音（yīn）747飛機用鈦量達到42.7t。但是傳統鍛造和鑄造方法生產大型鈦合（hé）金零件（jiàn），由於產品成本高（gāo）、工藝複雜（zá）、材料利用率低以及後續加工困難（nán）等不利因素，阻礙了其更（gèng）為廣泛的應用。而金屬3D打印技（jì）術可以從（cóng）根本（běn）上解決這些問（wèn）題，因此（cǐ）該技術近年來成為（wéi）一種直接製造鈦合金零（líng）件的新型技術。

 

高溫合金

 

高溫（wēn）合（hé）金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以（yǐ）上（shàng）的高溫及一定應力環境下長期工作（zuò）的一（yī）類（lèi）金屬材料，其具有較高的高溫強度、良好的抗熱腐蝕性和（hé）抗氧化性能以及良好的塑性和韌性。目前按合（hé）金基體種類大（dà）致可分為鐵基、鎳基和鈷基合金3類。高溫合金主要用（yòng）於高性能發動（dòng）機，在現代先進（jìn）的航空發動機中，高（gāo）溫合金材料（liào）的使用（yòng）量占發動機總質量的40%～60%。現代高性能航空發動機的發展（zhǎn）對高溫合金的使（shǐ）用（yòng）溫度和性能的要（yào）求越來越高。傳統的（de）鑄錠冶金工藝冷卻速度慢，鑄（zhù）錠中某些元素和第二相偏析嚴重，熱加工性能差，組織不均勻，性能不穩定。而3D打印技術在高溫合金成形中成為解決技術瓶頸的新方法。美國航空航天局聲稱，在2014年8月22日（rì）進行的高溫點火試驗中，通過3D打印技術製造的火箭（jiàn）發動機噴嘴產生了創紀錄（lù）的9t推力。

 

幹貨：3D打印（yìn）用金屬材料匯總

 

LEAP噴氣發（fā）動機采（cǎi）用（yòng）3D打印的部件

 

Inconel 718是基（jī）於鐵鎳硬化的超合金，具有良好的耐腐蝕性及耐熱、拉伸、疲勞、蠕變性，適用於各種高端應用，例如，飛機（jī）渦輪發動機和陸基渦輪機等。Inconel 718合金是（shì）鎳基高溫合（hé）金中應用最（zuì）早的一種（zhǒng），也是目前（qián）航（háng）空發動（dòng）機使用量最多的一種合金。

 

鈷（gǔ）鉻合金具有高強度、耐腐蝕性強（qiáng）、良好的（de）生物相容性以及無（wú）磁性的性能，主要應用於外科植入物包括合金（jīn）人工關節、膝關節和髖關節，同時其還可用於發動機部件以及時裝、珠寶行業等。

 

鎂合金

鎂合金作為最輕的結構合金，由於其特殊的高強度和阻（zǔ）尼性能（néng），在諸多應用（yòng）領域鎂合金具（jù）有替代鋼和鋁合金的可能。例如鎂合金在汽車以及航空器組件方麵（miàn）的輕量化應用，可降低燃料使用量和廢氣排放（fàng）。鎂合金（jīn）具有原位降解性並且其楊氏模量低，強度接近人（rén）骨，優異的生物相容性，在外科植入方麵比傳統合金更有應（yīng）用前景。

 

結語

 

3D打印技術自20世紀90年（nián）代出現以來，從一開始高分子材料（liào）的打印逐漸聚焦到（dào）金屬粉（fěn）末的打印，一大批新技術、新設備和新材料被開發（fā）應用。金屬粉（fěn）末的3D打印技術目前已取得了（le）一定成果，但材料（liào）瓶頸勢必影響3D打印技術的推廣，3D打印技術對材料提出了更高的要求。現在適用於工業用3D打印（yìn）的金屬材料種類繁多，但是隻有專用的（de）粉末（mò）材料（liào）才能滿足工業生產（chǎn）要求。因此，金屬粉末的3D打印技術的（de）發（fā）展依舊任重而道（dào）遠。

 

草莓视频ios(上海)增材製造技術有限公司是國內（nèi）3D金屬打印（yìn）粉末專業的材料供應商，公司成立於2016.8，是一家科技創新型企業，專業致力（lì）於3D金屬粉末耗（hào）材開發與工（gōng）藝開發設計，為增材製造提供材料（liào）應用技術解決方案。

 

草莓视频ios(上（shàng）海)增（zēng）材製造技術以金屬3D打印鎳基高溫合金（jīn）粉、鈷合（hé）金（jīn）粉（fěn）、鈦合金粉、模具鋼粉為核心，生產的（de）球形（xíng）金屬（shǔ）合金粉粒徑超細、高純度、低含氧量、高球形（xíng）度、成（chéng）分無（wú）偏析而廣泛用於航空航天、汽車電子和模具中。

 

草莓视频ios(上海)增材製造技術具備完善的產品研發和嚴格的粉末（mò）生（shēng）產控製能力，能滿足（zú）苛刻環境中（zhōng）的粉末應用要求，為用戶提供高（gāo）品質的合金球形粉，加快了高端球形粉國產化進程。