Metall 3D-Druck verändert die Fertigung in vielen Branchen. Titan und Aluminiumlegierungen sind einige der wichtigsten Materialien, die in diesem Bereich verwendet werden.und medizinische VerwendungszweckeDieser Artikel untersucht Titan und Aluminium für den 3D-Druck und zeigt ihre Vorteile, Probleme und Hauptanwendungen.
Titanium für den 3D-Druck
Vorteile von Titanlegierungen
Titanium hat eine hohe Festigkeit, ein geringes Gewicht und rostiert nicht leicht.
- Leichtes Gewicht:Titan wiegt etwa halb so viel wie Edelstahl, daher eignet es sich für Dinge, die leicht sein müssen.
- Hohe Festigkeit:Titanlegierungen sind so stark wie Stahl, aber sie wiegen weniger.
- Nicht rosten:Titan hält sich auch an rauen Orten, wie Säure und Salzwasser, gut.
- Für den Körper sicher:Es kann sicher für medizinische Teile verwendet werden, wie falsche Gelenke und Zahnimplantate.
Probleme mit Titan im 3D-Druck
- Der hohe Preis:Die Kosten von Titan-Materialien und -Arbeit sind höher als bei anderen Metallen.
- Schwer zu drucken:Bei der Druckerei muss das Titan sehr sorgfältig kontrolliert werden, daher sind gute Maschinen und geschickte Arbeiter erforderlich.
Typen von Titan für den 3D-Druck
- Ti6Al-4V (Klasse 5):Dies ist die am häufigsten verwendete Titanmischung. Sie ist stark und langlebig. Sie wird häufig in Flugzeugen und medizinischen Teilen verwendet.
- Ti6Al-4V (Klasse 23):Das ist wie Stufe 5, aber es wird hauptsächlich für medizinische Zwecke verwendet, weil es im Körper sehr sicher ist.
- Ti Beta 21S:Diese ist stärker als normale Titanmischungen und zerfällt nicht so leicht.
- Cp-Ti (Klassen 1 und 2):Das ist reines Titan, das in Medizin und Fabrik verwendet wird, wo es nicht rosten muss.
- TA15:Dies ist ein sehr starkes Titan, das in Flugzeugen und Motoren verwendet wird, weil es auch bei hoher Hitze gut bleibt.
Anwendungen des 3D-Drucks aus Titan
- Flugzeuge:Motorblätter, Rahmen und Stützteile.
- Medizinische Behandlung:Spezielle Knochen- und Zahnteile.
- Autos:Teile für schnelle Autos, die stark, aber leicht sein müssen.
Aluminium für den 3D-Druck
Gute Dinge an Aluminiumlegierungen
Die Leute benutzen Aluminium viel in3D-Druckweil es leicht, stark und gut mit Hitze ist.
- Leichtes Gewicht:Aluminium wiegt viel weniger als Stahl, daher eignet es sich für Dinge, die leicht sein müssen.
- Gute Festigkeit für sein Gewicht:Einige Aluminiummischungen sind so stark wie einige Stähle.
- Gut mit Heat:Aluminium wird in Wärmeabnehmern und Schachteln für Elektronik verwendet, wo die Wärme weggehen muss.
- Gut verwende Materialien:Der 3D-Druck fügt Material Stück für Stück hinzu, so dass weniger Abfall entsteht.
Probleme mit Aluminium im 3D-Druck
- Reagiert leicht:Aluminiummischungen können sich beim Drucken mit Sauerstoff vermischen, so dass Drucke schlecht aussehen können.
- Er braucht zusätzliche Arbeit:Nach dem Drucken benötigen Aluminiumteile oft eine Wärmebehandlung und Maschinenaufbereitung, damit sie besser werden.
Allgemeine Arten von Aluminium für den 3D-Druck
- AlSi10Mg:Viele Menschen verwenden dieses Gemisch, weil es stark ist, aber biegen kann.
- Al2139:Das ist ein sehr starkes Aluminium, das in Flugzeugen und Autos verwendet wird.
- Al 7000 Reihe:Sie sind bekannt für ihre Festigkeit und Langlebigkeit und werden in Flugzeugen und Autos verwendet.
- Al 6061 und Al 7075:6061 wird für viele Dinge verwendet, aber 7075 ist stärker und wird dort verwendet, wo Dinge sehr gut funktionieren müssen.
- A201.1:Das ist Aluminium gemischt mit Kupfer, es ist stark und wird bei Bewegungen verwendet, wo es wichtig ist, stark, aber leicht zu sein.
Anwendungen des 3D-Drucks aus Aluminium
- Flugzeuge:Leichte Teile, die Dinge aufhalten, sowie Motorteile.
- Autos:Starke Kolben, Getriebe und Teile, die dem Auto helfen, sich zu bewegen.
- Elektronik:Teile, die die Wärme vertreiben und Kisten.
Titanium gegen Aluminium: Wie sie sich vergleichen
Merkmal | mit einem Durchmesser von | Aluminium |
Gewicht | Nicht so schwer wie Stahl, aber schwerer als Aluminium | Sehr leicht |
Stärke | Stärker als Aluminium und wie Stahl | Stark für seine Leichtigkeit |
Korrosionsbeständigkeit | Sehr gut, bleibt gut auch an schlechten Orten. | Gut, aber niedriger als Titan. |
Wärmeleitfähigkeit | - Ich weiß. | Sehr gut. |
Biokompatibilität | Sehr sicher, gut für medizinische Teile. | Nicht sicher, nicht für medizinische Teile verwendet |
Kosten | Teuer | Kosteneinsparungen |
Einfache Druckart | Benötigt sehr gute Maschinen | Leichter zu drucken als Titan |
Wie man 3D-gedrucktes Titan und Aluminium herstellt
Die Menschen verwenden Titan und Aluminium als Pulver für den 3D-Druck.
- Herstellung von Plasma:Sehr heißes Plasma schmilzt das Metall zu einem kleinen runden Pulver.
- Gasherstellung:Heißes Metall wird durch Gas (Argon oder Helium) in winzige Stücke zerbrochen.
FürNicht-direkter 3D-Druck, Metallpulver benötigenHeizungDies bedeutet, das Teil zu erhitzen, bis es fast geschmolzen ist, um es fest zu machen, so dass es mit wenigen Löchern stark ist.
Kaltes Sprühen
Kaltes Sprühen ist eine weitere Methode, bei der Metallpulver an etwas klebt, ohne zu schmelzen.
Wie die Industrie Titan und Aluminium für den 3D-Druck einsetzt
Flugzeugindustrie
- mit einer Breite von mehr als 20 mmBoeing nutzt Titan-Druck für Teile der 787 Dreamliner, um Geld und Materialien zu sparen.
- mit einer Breite von nicht mehr als 20 mmBoeing versucht es.3D-Druck aus AluminiumDies hilft Flugzeugen, weniger Treibstoff zu verbrauchen und weniger zu wiegen.
Automobilindustrie
- mit einer Breite von mehr als 20 mmVerwendet in Rennwagen-Teilen, die sehr stark und lang halten müssen.
- mit einer Breite von nicht mehr als 20 mmPorsche 3D druckt starke Aluminiumkolben für den GT2 RS, damit er besser funktioniert.
Medizinische Industrie
- mit einer Breite von mehr als 20 mmAm besten für medizinische Teile, weil es sicher im Körper ist, stark und nicht rostet.
- mit einer Breite von nicht mehr als 20 mmEs wird nicht viel in medizinischen Dingen verwendet, weil es im Körper nicht so sicher ist.
Schluss: Welches Metall ist besser für den 3D-Druck?
Die Wahl zwischen Titan und Aluminium hängt davon ab, was Sie brauchen:
- Verwenden Sie TitanEs ist gut für Flugzeuge, medizinische Geräte und Teile, die sehr gut funktionieren müssen.
- Aluminium verwendenWenn Sie etwas Leichtes, Billiges und Heizungsfähiges benötigen, ist es gut für Autos, Flugzeuge und Elektronik.
Beide Metalle werden in Zukunft für den 3D-Druck geeignet sein, da neue Methoden sie einfacher und besser in Fabriken einsetzen.