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干货!这才是3D打印模具专属材料!

2019.08.29



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3D打印,即快速成型的一种技术,它是一种以数字模型为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。


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连接器


产品材质PBT+GF30

高玻纤高腐蚀

水路截面1.2*0.8

水路距边壁厚1mm

采用高强度EM191打印


图1:ESU毅速3D打印连接器实体图


3D打印的历史并不是很长,但它却对各行各业带来了很大的变革。从最初的构想开始,3D打印彻底改变了人们制造物体的方式。它几乎为任何行业提供了从蓝图到实物的机会:航空航天、重型设备、医疗器械、甚至模具制造。

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图2:镜面抛光处理


3D打印材料现状


据《2019年3D打印和材料现状调研报告》上数据显示,自2017年至2019年这两年的时间,3D打印机使用率飙升,很清晰的表明了增材制造技术和应用的上升轨迹。


但3D打印的现状并不是非常乐观,据调研显示:认为阻碍公司在生产中使用3D打印的首要问题是材料问题。

  • 91%的人认为面临的最大挑战是可用材料,然后是3D打印的尺寸(47%)。

  • 60%的人预计,当有更多种具有成本效益、经过认证的3D打印材料可供使用时,它们将会增加利用3D打印。

  • 94%的受访者表示设计师由于缺乏3D打印材料而选择传统制造业。

——《2019年3D打印和材料现状调研报告》

因为金属3D打印材料本身的材料属性,其都有特定的应用领域范围,因此,金属3D打印材料选择的过程是一个权衡多个因素的过程。而且,3D打印金属不能仅仅凭借金属3D打印机的参数来衡定,每种金属材料都有适合自身特性的极限点,包括应用、功能、稳定性、耐久性、美观性、经济性都是设计师要考虑的因素。


现今,国内外金属3D打印机采用的金属粉末一般有:工具钢、马氏体钢、不锈钢、纯钛及钛合金、铝合金、镍基合金、铜基合金、钴铬合金等。

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以工具钢和马氏体钢为例,工具钢的适用性来源于其优异的硬度、耐磨性和抗形变能力,以及在高温下保持切削刃的能力。模具H13热作工具钢就是其中一种,能够承受不确定时间的工艺条件。


但在模具3D打印领域,哪种材料更适合于注塑模具,将其特性充分发挥,使得模具无论在硬度,拉伸强度、屈服强度、致密度等各方面达到最优?

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毅速激光聚焦于3D打印在模具行业的应用,毅速的工程师们长期扎根于模具3D打印领域,针对市场上3D打印模具材料的缺失问题,开发出3D打印专用模具金属粉末:EM181,EM191。


3D打印专用金属粉末

专用于模具3D打印的优质金属粉末材料

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图3:3D打印模具专用金属粉末

EM181对标:H13 / 8407 / 1.2344

EM191对标:S136 / 1.2083 / 420


EM181/EM191两种粉末都是专为3D打印模具而研发,在经过毅速的工程师们反复试验,我们得出EM181、EM191与传统模具钢材的数据对比。(所得数据如下图所示)

3D打印专用

金属粉末

VS

传统

模具钢材

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图4:EM181与传统模具钢材数据对比

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图5:EM191与传统模具钢材数据对比

注:屈服强度(Rp 0.2%)[Mpa]、拉伸强度[Mpa]为材料主要性能数据,各项数据值越大,性能越好。


我们知道材料的屈服强度、拉伸强度这两项数据是3D打印模具中最为重要的两项数据。由图4、图5数据很明显看出,在这两项数据上毅速研发的模具3D打印专用金属粉末是优于传统模具钢材的。


另外在密度、导热性能和抛光性能等各项数据3D打印模具专用金属粉末均能达到或者超过传统模具钢材。因此在模具产品打印成型后,其硬度、抗变形能力,耐磨性都能得到良好的保证

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图6:EM181、EM191在沉积态与热处理态中的数据

毅速的工程师还测试了3D打印模具专用金属粉末在沉积态和热处理态各项数据情况,如图6所示。


很明显:不管在沉积态下还是热处理态下,其各项数据都是非常稳定的,远超过传统模具钢材,在产品致密度方面,3D打印成型后具备可与实体钢材相媲美的致密度。


总而言之,就3D打印模具领域而言,毅速研发的3D打印专用金属粉末能够更好的匹配3D打印以及模具的特性,让其材质的性能充分发挥,保障3D打印模具的产品质量。


就目前而言,在模具3D打印材料市场,各类材料是非常混乱的,但好的材料一定是经过反复实验而成的,也相信随着科学技术的发展,未来3D打印材料会越来越齐全,完善,得到更多的应用。



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