铝3d打印价格_三维打印铝合金价格

1.Scalmalloy 与 AA5754、AA6061-T6 铝合金的3D打印研究与进展

2.3D打印可以打印金属材质吗？

3.通常说的3d打印是什么材料啊？

4.金属3D打印有哪些材料？

Scalmalloy 与 AA5754、AA6061-T6 铝合金的3D打印研究与进展

根据3D科学谷的市场观察，Scalmalloy 已被提议用作民用和军用飞机的增材制造 (AM) 替代铝合金材料，并可以用于增材制造卫星和空间结构。根据3D科学谷的市场研究，Scalmalloy 是一种 Sc 和 Zr 改性的 5xxx 合金。这是开发用于 LPBF 的高强度铝 (Al) 合金的第一个里程碑，凝固过程中初生 Al3(Sc1-xZrx) 核（与 Al 基体相干）的沉淀导致等轴晶粒的局部形成。

本期，3D科学谷以先前调查的结果为基础，揭示 Scalmalloy 的裂纹扩展曲线类似于与广泛用于 汽车 工业和海运船舶的铝合金 AA5754 和 AA6061-T6 相关的裂纹扩展曲线。

3D科学谷

发展中的高强度铝合金

根据吴鑫华院士，高强度3D打印铝合金在航天制造领域的应用尤为重要，主要目标是实现航天器减重以及缩短交付周期，从而降低综合生产成本、提升综合效益。高强度3D打印铝合金可使航天器零件减重20-90%不等，加工周期缩短3-12个月不等。典型应用包括：卫星射频阵列天线支架，耦合震动阻尼器，空间站中多种支架构件如：导轨支架、测控天线支架。

无论是焊接工艺还是选区激光熔化工艺，产生热裂纹的原因大体相似。在这两种情况下，工艺参数都会引起热应力，这是造成裂纹的关键因素。然而通过工艺参数控制难以实现对热应力的控制。要想显著降低热应力，就需要大幅降低温度梯度，而在选区激光熔化工艺中，无法通过工艺参数或环境的改变实现这一目标。在热处理过程中，用于产生强化相的合金元素通常会增加凝固温度范围，在之前的研究中，这一点也是十分不利的。

近年来，材料科学界的研究重点逐渐转向开发适合 LPBF 工艺独特条件的新型高性能合金，合金设计概念通常基于高冷却速率 (105-106 K/s ) 和极高的温度梯度 (G ~ 106 K/m)，这提高了合金的溶解度极限，并促进亚稳态相的形成。不过在3D打印工艺中，高温度梯度通常会引起沿构造方向拉长的柱晶结构，促进热裂纹现象的产生。

控制裂纹

现在已知的Scalmalloy 具有类似于 AA7075-T7351（一种广泛用于传统飞机的铝合金）的机械性能和裂纹扩展曲线。在本文中，3D科学谷将结合市场的科研结果将其裂纹扩展行为与广泛用于航运、 汽车 车身和与化工厂相关的基础设施的铝合金 AA5754 和广泛用于轻型飞机、自行车车架、电机的 AA6061-T6 进行比较。

三种合金的机械性能比较见表 1：

表 1. Scalmalloy 和两种广泛使用的铝合金的屈服应力、极限强度和失效应变的比较。AA5754 的 σy 和 σult 值因回火程序而异。

热处理后的 LPBF基于粉末床的选区激光熔化金属3D打印加工的 Scalmalloy 具有优于 AA5754 和 AA6061-T6 的机械性能。然而，与 AA5754 和 AA6061-T6 相比，与 Scalmalloy 相关的 da/dN 与 ΔK 曲线的裂纹扩展性能如何？

之前已经看到Scalmalloy 中的裂纹扩展类似于 AA7075-T7351 合金中的裂纹扩展。可以看到 AA5754 的长裂纹和“短裂纹”曲线之间的一致性。还看到与 Scalmalloy 、AA5754 和 AA6061-T6 相关的 R = 0.1 曲线之间的相似性。

图 1. Scalmalloy 的 R = 0.1 da/dN 与 ΔK 曲线、短裂纹扩展

图 2. Scalmalloy 的 R = 0.7 da/dN 与 ΔK 曲线

图 2 显示了案例 d) 到 g) 的高 R 比 da/dN 与 ΔK 曲线，其中再次看到与 Scalmalloy 相关的 R = 0.7 曲线与与 AA5754 相关的高 R 比测试之间的相似性和 AA6061-T6。图 1 和 2 还表明，与 AA7050-T7451 相关的小裂纹 R = 0.1 和 0.7 da/dN 与 ΔK 曲线也与 Scalmalloy 中与裂纹扩展相关的相应长裂纹一致。这意味着，与 AA7050-T7451 相关的小裂纹曲线可以看作（大约）是 da/dN 与 ΔK 之间的功率关系的延伸。

图 3 显示，当考虑到不同的疲劳阈值和韧性时，各种 da/dN 与 Δκ 曲线非常相似。图 3 中用于各种 AA5754 和 AA6061-T6 测试的常数值在表 2 中给出。为了帮助将 Scalmalloy 与这些不同的铝合金进行比较，图 3 还包含 Scalmalloy 的趋势线。

裂纹的增长，即决定飞机运行寿命的那些增长最快的裂纹，可以使用方程来估计。研究发现增材制造的 Scalmalloy 的裂纹扩展曲线类似于与公认具有良好疲劳性能的常用铝合金 AA5754 和 AA6061-T6 相关的裂纹扩展曲线。这一发现增强了 Scalmalloy 的潜力，与 AA5754 和 AA6061-T6 相比，它具有卓越的机械性能，可用于制造船舶、轻型飞机和 汽车 的增材制造零件，可制造商用铝合金替代零件和军用飞机零件，以及用于卫星和空间结构的轻质铝部件。

新材料与新工艺

长期以来，在3D打印铝合金材料中，仅少数Al-Si基铸造合金已实现无裂纹加工。焊接性较差的锻造铝合金，由于高的热梯度会促进柱状生长并因此引起热裂纹，因此锻造级铝合金的增材制造应用受到了很大的限制。

根据3D科学谷的市场观察，这一限制正在被打破。2019年以来陆续商业化的高强度铝合金3D打印材料，为原来必须通过锻造来实现的零件加工打开了一扇崭新的大门，结合3D打印所释放的设计自由度，锻造铝合金增材制造技术将在压力容器、液压歧管、托架、高强度结构件领域获得想象力巨大的市场空间。

YSZ+6061铝合金

当前科研领域通过添加一定数量的钇稳定氧化锆（YSZ）可以诱导晶粒细化，改变3D打印6061铝合金材料的微观结构，从而消除热裂纹现象。

减少锻造类铝合金通过增材制造过程加工的产品的裂纹，有两种方法可以进行晶粒细化。第一种方法是在打印过程中控制热应力。第二种方法是通过改变合金成分或在基础粉末中直接添加成核剂来增强异相成核。

锆基纳米颗粒成核剂+7075和6061铝合金

根据3D科学谷的市场观察，还有一种高强度3D打印锻造铝合金材料也采用了添加锆基成核剂的方式实现晶粒细化、消除裂纹。该材料为HRL实验室所开发的3D打印用高强度7A77.60L铝粉，已正式投向市场。HRL实验室选择了锆基纳米颗粒成核剂，并将它们组合到了7075和6061系列铝合金粉末中。成型后的材料无裂纹、等轴（即晶粒在长度、宽度和高度上大致相等），实现了细晶粒微观结构，并与锻造材料具有相当的材料强度，这一3D打印的铝合金材料平均屈服强度高达580 MPa，极限强度超过600 MPa，平均伸长率超过8％。

Al-Mn-Ti-Zr 合金

而在3D科学谷此前的分享中，科研领域还提出了一种专门为 LPBF 工艺开发的低成本、无 Sc 且可广泛使用的 Al-Mn-Ti-Zr 合金。该合金旨在用作 AlSi10Mg 替代品并具有类似的广泛应用窗口。通过利用高凝固速率，非常规大量 Mn（3.7 0.5 wt%）在 α-Al 基体内亚稳态冻结，显着促进固溶硬化（~104 MPa 37% 屈服强度份额）。最终获得的试样的屈服强度为 284 3 MPa，极限抗拉强度为 320 1 MPa，断裂伸长率为 16.9 0.2%。这种新合金具有双峰微观结构，由交替分布的细等轴和粗柱状晶粒区域组成。

参考资料：

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3D打印可以打印金属材质吗？

是可以打印金属材质的，但是当前有些3D打印机已经可以创建3D金属对象，但是这些一般都是价格昂贵的工业级设备。塑料仍然是大多数3D打印机主要使用的材料。使用像PLA、ABS这样的塑料进行3D打印要比打印金属便宜很多。这主要是因为融化的塑料更容易控制，而金属3D打印技术则需要更为复杂和精确的3D打印部件。

这个是我在深圳天顺达3D模型打印制作的，效果还不错

通常说的3d打印是什么材料啊？

用3D打印的材料是什么？

3D打印的材料一般分为金属和非金属两大类，包括：聚乳酸、ABS、二氧化二铝、尼龙、陶瓷、高温、高韧性、高强度感光树脂、半透明感光树脂、软胶3D打印、DLP进口红蜡、DLP进口蓝蜡、全钴彩色3D打印、数控ABS加工、桌面ABS塑料等数十种材料。金属三维印刷材料：金、银、铝合金、不锈钢、钛合金等材料。立体印刷所用材料的不断膨胀，为立体印刷技术的发展提供了巨大的空间。当今流行的材料是塑料(树脂、尼龙、ABS、PLA)，所以这部分在工业领域的应用也很普遍。金属，特别是铝合金、不锈钢、钛和钴的衍生物，在医疗、航空航天、汽车制造等领域有着突破性的应用。随着3D打印技术的不断进步，个性化定制产品将迎来一个良好的发展时期。

因为3D打印可以大大降低定制化产品的成本，接近批量生产的成本，打破了限制定制化产品的障碍。

打印的精度怎样？

我们通过3D地层、惠普等进口高端设备，通过专业工程师对150~250 mm典型矩形、方形、圆形、孔形零件、齿轮、金刚石等50多个典型零件进行测量和分析，正负误差精度保护范围为0.02≤0.08mm，大部分零件精度趋于0.05mm以内！深圳手板模型制作厂家 3d打印快速成型服务

完成打印后期处理：

3D打印机完成工作后，将取出该对象，然后进行处理。例如，在打印一些挂起的结构时，在打印挂起的结构的上部之前，需要一个支持结构来完成它。因此，这部分多余的支撑需要去除和后处理。第二，有时3D打印对象粗糙(例如，SLS金属打印)，需要抛光。抛光方法包括物理抛光和化学抛光。砂纸磨(砂)，珠光处理(珠爆破)和蒸汽平滑(蒸汽平滑)通常是使用。

另外，除了3dp的打印技术可以实现彩色3dp打印，其他一般只能打印单一颜色。有时印品需要着色，如ABS塑料、光敏树脂、尼龙、金属等，不同的材料需要使用不同的颜料。

金属3D打印有哪些材料？

现在国内主流的金属3D打印材料有如下几种：

1. 316L不锈钢材料，产品简介：316L属于奥氏体不锈钢的衍生钢种，主要含有Cr、Ni、Mo，具有耐腐蚀性、耐热性。 主要用途：适用于航空航天、医疗、零件模具、珠宝和手表配件；

2. GH3536高温合金材料，产品简介：GH3536 是 Ni 基固溶强化型变形高温合金，合金在 900℃以下具有中等的持久和 蠕变强度，具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能、良好的冷热加工成形性和焊接性能。 主要用途：适于制造在 900℃以下长期使用的航空发动机燃烧室部件、蜂窝结构、扩散器、尾 喷口和其它热端部件。

3. GH5188高温合金材料，产品简介：GH5188 是 Co 基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度小于 1100℃，具有良好的 抗氧化性，冷热加工塑性和焊接等工艺性能。 主要用途：用于制作航空发动机燃烧室火焰筒、导向叶片等高温部件。

4. GH4169高温合金材料，产品简介：GH4169 是 Ni 基沉淀硬化型变形高温合金，合金在 650℃以下强度较高，具有良 好的抗疲劳、抗氧化和耐腐蚀性。 主要用途：适于制作航空、航天、核能和石化工业中的涡轮盘、环件、叶片、紧固件等。

5. CoCrMoW钴铬合金，产品简介：CoCrMoW 粉末是钴铬合金粉末的一种，主要在 Co 和 Cr 元素的基础上添加了 Mo 和 W等元素，含有少量的 Si、Fe 等，具有抗氧化性能和耐腐蚀性能。 主要用途：主要应用于医疗器械领域，加工金属义齿及支架等。

6. AlSi10Mg铝合金，产品简介：AlSi10Mg 是铸造铝合金，具有良好的工艺性，密度小，抗蚀性良好，热导率高， 是目前适用于增材制造的铝合金粉末材料之一。 主要用途：汽车：发动机的缸盖、进气歧管、活塞、轮毂、转向助力器壳体等 航空航天：薄壁零件如换热器、拓扑优化结构等。

7. 18Ni300 模具钢，产品简介：18Ni300 钢是一种含碳量超低的 Fe-Ni 合金，其对应的美国牌号为 M300，欧洲 牌号为1.2709。18Ni300 钢以无碳或微碳马氏体为基体，通过 Mo、Co、Ti、Al 等合金元素在时效过程中析出合金化合物形成第二相强化的超高强度钢。与传统钢 材相比，18Ni300 钢具有优良的焊接性、热塑性、加工性，在具有超高强度的同时 兼备良好的韧性。 主要用途：适用于塑料注塑模等随形冷却流道模具的选区激光熔化加工。

8. CX模具钢，产品简介：Corrax（以下简称 CX）是一种时效硬化不锈钢，与其他模具钢材料相比，具有如 下优势： 1. 具有优异的抗腐蚀性能，且热处理对材料的耐腐蚀性没有较大影响； 2. 热处理后仍有非常好的尺寸稳定性； 3.可通过热处理达到 34-50 HRC 的硬度范围。 主要用途：适用于注塑模、挤塑模、塑料成形模等随形冷却流道模具的选区激光熔化加工。

9. TC4 钛合金，产品简介：TC4(Ti6Al4V)密度低，比强度高，耐蚀性好，综合性能优异，具有良好的生物相容 性，是目前应用最为广泛的钛合金材料。 主要用途：航空航天领域：适于制造航空发动机风扇叶片、压气机叶片、飞机框梁、支架等 生物医疗领域：适于制造人工关节、髋关节等。

还有一些其它不太常用的材料。