3D-Druck-Metallpulvertypen und ihre Hauptanwendungen

Derzeit gibt es viele Metallpulvermaterialien, die für den 3D-Druck verwendet werden können.Aufgrund der offensichtlichen Sphäroidisierung und Agglomeration von einkomponentigem Metallpulver während des Umformprozesses kann es leicht zu Sinterverformungen und einer losen Dichte kommen.Daher ist Mehrkomponenten-Metallpulver oder vorlegiertes Pulver ein üblicher Rohstoff für 3D-Metalldruckpulver.

Entsprechend den Hauptelementen der Matrix können diese Metallpulver Materialien auf Eisenbasis, Legierungen auf Nickelbasis, Titan und Titanlegierungen, Kobalt-Chrom-Legierungen, Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen usw. sein.Unterschiedliche Metalle haben unterschiedliche Eigenschaften, daher gibt es Unterschiede in der Anwendung.Werfen wir einen Blick auf ihre Eigenschaften und Anwendungsbereiche.

1. Legierungspulver auf Titanbasis
Eine auf Titan basierende Legierung ist eines der Metalle mit der besten Biokompatibilität, die derzeit bekannt ist. Sie verfügt über Osseointegrationseigenschaften und einen Elastizitätsmodul, der dem des menschlichen Knochens nahe kommt, weshalb sie heute als das beste biomedizinische Metallmaterial gilt.Es wird klinisch bei der Implantation von menschlichem Hartgewebe und der Wundreparatur sowie in der Herzchirurgie, beispielsweise bei Herzklappenstents und Herzschrittmacherschalen, eingesetzt.Die hohe Ausgabegeschwindigkeit und die hochpräzise Form erfüllen die Anwendungsanforderungen der medizinischen Industrie in hohem Maße.
Natürlich wird dies neben der Medizin auch häufig in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Maschinenbauindustrie eingesetzt, in denen eine erhebliche Gewichtsreduzierung bei gleichzeitig hoher Leistung erforderlich ist.

2. Aluminiumlegierungspulver
Aluminiumlegierungen werden heute in großem Umfang in der Industrie eingesetzt, vor allem wegen ihrer leichten Eigenschaften: Der Anteil von Aluminium beträgt nur ein Drittel des Anteils von Stahl.Es spielt eine wichtige Rolle für das Leichtgewicht von Transportwerkzeugen.Aluminiumpulver eignet sich besonders für Leichtbauanwendungen mit dünnen Wänden und komplexen geometrischen Formen.Es wird häufig in der Luftfahrt-, Automobil-, Maschinen- und Schiffbauindustrie eingesetzt.

3. Kupfer- und Kupferlegierungspulver
Mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit und elektrischer Leitfähigkeit, guter mechanischer Festigkeit und Verschleißfestigkeit ist es das bevorzugte Material für Wärmetauscherkomponenten.Die ausscheidungshärtende Kupferlegierung CuCr1zr (Chrom-Zirkonium-Kupfer) behält nach der Wärmebehandlung hervorragende mechanische Eigenschaften und gute Duktilität im Temperaturbereich von 300–500 °C.

4. Legierungspulver auf Eisenbasis
Die gute Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit von Eisen machen Stahl in den meisten Branchen zu einem echten Arbeitstier.Durch die Kombination der Eisenbasis mit verschiedenen Legierungselementen ist die Herstellung vielfältiger Stähle mit unterschiedlichen Eigenschaften möglich.Edelstahl verfügt über gute mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, sodass Edelstahlmaterialien in der Luftfahrt, in Fahrzeugen, in der Medizin, in der Chemie, im Formenbau usw. eingesetzt werden können.

5. Superlegierungspulver auf Nickelbasis
Die Oxidationsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Nickellegierung machen sie für die raue Umgebung mit hohen Temperaturen und hohem Druck geeignet.Wenn die Nickellegierung erhitzt wird, wird eine dicke und stabile Oxidschicht auf der Oberfläche der Legierung passiviert, um das Innere der Legierung vor Korrosion zu schützen.Nickellegierungen behalten über einen weiten Temperaturbereich gute mechanische Eigenschaften.
Zu den wichtigsten Eigenschaften dieser Metallklasse zählen Hochtemperaturkorrosions- und Oxidationsbeständigkeit, die sich für Strahlturbinen, Gasturbinen, Öl und Gas, Druckbehälter oder chemisch verarbeitete Komponenten eignen.

6. Kobaltlegierungspulver
Aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit eignet sich die Legierung auf Kobaltbasis für Langzeitimplantate mit hoher innerer Belastung, Verschleißfestigkeit und hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit, wie z. B. verschiedene künstliche Gelenke und Implantate für die plastische Chirurgie, und findet auch Anwendung in dem Bereich der Zahnheilkunde.

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