Hej där! Som leverantör av SLS 3D Printing Metal har jag den senaste tiden fått många frågor om slaghållfastheten hos SLS 3D-printade metalldelar. Så jag tänkte ta en stund att dyka in i det här ämnet och dela med mig av några insikter.
Först och främst, låt oss snabbt gå igenom vad SLS 3D-utskriftsmetall är. SLS står för Selective Laser Sintering. Det är en process där en högeffektlaser används för att selektivt smälta samman pulverformiga metallpartiklar, lager för lager, för att skapa ett tredimensionellt objekt. Du kan lära dig mer om det på vårSLS 3D-utskrift av metallsida.
Nu är slaghållfasthet en avgörande egenskap när det kommer till metalldelar. Det hänvisar till ett materials förmåga att motstå plötsliga eller dynamiska belastningar utan att gå sönder eller misslyckas. I verkliga tillämpningar måste delar ofta hantera stötar, oavsett om det är en mekanisk del i ett fordon som skakar eller en komponent i en tillverkningsmaskin som utsätts för plötsliga krafter.
En av faktorerna som påverkar slaghållfastheten hos SLS 3D-tryckta metalldelar är själva materialet. Olika metaller har olika inneboende slag - resistenta egenskaper. Till exempel är Inconel en superlegering känd för sin höga temperaturbeständighet och utmärkta mekaniska egenskaper. VårInconel 3D-utskrivna delartillverkas med hjälp av SLS-teknik, och Inconel har generellt en god slaghållfasthet. Den kan hantera situationer med hög stress, vilket gör den lämplig för flyg- och högpresterande tekniska tillämpningar.
Å andra sidan används aluminiumlegeringar också ofta i SLS 3D-utskrift. Aluminium är lätt, vilket är bra för applikationer där vikten är ett problem, som i fordons- och flygindustrin. VårSLM 3D-utskrift av aluminiumlegeringprocess kan producera delar med anständig slaghållfasthet. Men jämfört med vissa höghållfasta stål eller superlegeringar kan slaghållfastheten hos aluminiumlegeringar vara lägre. Men missförstå mig inte, med korrekt design och efterbearbetning kan aluminiumlegeringar fortfarande uppfylla kraven för många applikationer.
Utskriftsparametrarna i SLS 3D-utskrift spelar också en stor roll för att bestämma slaghållfastheten. Laserkraften, skanningshastigheten och skikttjockleken är alla viktiga variabler. Om lasereffekten är för låg kanske metallpartiklarna inte smälts samman, vilket leder till en porös struktur. Dessa porer kan fungera som spänningskoncentratorer, vilket minskar delens slaghållfasthet. Tvärtom, om lasereffekten är för hög kan den orsaka översmältning och distorsion, vilket också kan påverka de mekaniska egenskaperna negativt, inklusive slaghållfasthet.
Skanningshastigheten påverkar hur snabbt lasern rör sig över pulverbädden. En mycket hög skanningshastighet kanske inte tillåter tillräckligt med tid för metallpartiklarna att helt smälta och binda, medan en mycket låg skanningshastighet kan leda till överdriven värmetillförsel och potentiell skevhet. Och lagertjockleken spelar också roll. Tjockare lager kan resultera i en grövre struktur, vilket kan påverka delens förmåga att motstå stötar.
Efterbehandling är en annan nyckelaspekt. Efter SLS 3D-utskrift kan delar genomgå värmebehandling. Värmebehandling kan lindra inre spänningar som byggs upp under tryckprocessen och förbättra materialets mikrostruktur. Till exempel kan glödgning göra metallen mer seg, vilket i sin tur kan förbättra dess slaghållfasthet. Ytbehandling kan också vara viktigt. En slät ytfinish kan minska risken för ytsprickor som kan initiera fel vid stötar.
I vissa fall kan delens orientering under utskrift påverka dess slaghållfasthet. När en del skrivs ut i en viss orientering staplas lagren på ett speciellt sätt. Om slagbelastningen appliceras vinkelrätt mot skiktgränssnitten, kan delen vara mer benägen att delamineras och brott jämfört med när belastningen appliceras parallellt med skikten. Så det är nödvändigt att noggrant överväga delens orientering under design- och tryckprocessen för att optimera slaghållfastheten.
Låt oss nu prata om några verkliga tester. För att noggrant mäta slaghållfastheten hos SLS 3D-tryckta metalldelar använder vi ofta standardiserade tester som Charpy slagtest eller Izod slagtest. I Charpy-testet träffas ett skårat prov av en pendel och energin som absorberas under frakturen mäts. Detta ger oss en uppfattning om hur tufft materialet är under påverkan.
Vi har genomfört många interna tester på våra SLS 3D-utskrivna metalldelar. Resultaten har visat att vi med rätt kombination av materialval, tryckparametrar och efterbearbetning kan producera delar med slaghållfastheter som är jämförbara med eller till och med bättre än traditionellt tillverkade delar i vissa fall.
Sammanfattningsvis påverkas slaghållfastheten hos SLS 3D-tryckta metalldelar av flera faktorer, inklusive materialet, utskriftsparametrar, efterbearbetning och delens orientering. Som leverantör arbetar vi ständigt med att optimera dessa faktorer för att förse våra kunder med högkvalitativa delar som uppfyller deras specifika krav.
Om du är på marknaden för SLS 3D-tryckta metalldelar och är orolig över slaghållfasthet eller andra mekaniska egenskaper, tar vi gärna en pratstund med dig. Oavsett om du behöver delar för flyg-, fordons- eller någon annan industri, kan vi arbeta med dig för att hitta de bästa lösningarna. Kontakta oss för att starta upphandlings- och förhandlingsprocessen. Vi är här för att hjälpa dig att få de delar du behöver med den prestanda du förväntar dig.
Referenser
- "Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing" av Ian Gibson, David W. Rosen och Brent Stucker
- "Materials Science and Engineering: An Introduction" av William D. Callister, Jr. och David G. Rethwisch
