¿Cuáles son las diferencias, si las hay, entre una parte mecanizada de acero inoxidable y la misma parte impresa en 3D?

Answer 1

Hay varios tipos de acero inoxidable impreso en 3D.

Puede obtener acero utilizando el proceso Prometal que imprime acero, lo infunde con bronce y lo sinteriza en un horno. También puede hacer acero con SLM / DMLS mediante el cual un láser sinteriza el polvo de aleación de acero. También puedes usar EBM.

Prometal:
http://www.exone.com/eng/technol…
Propiedades mecánicas:
http://www.exone.com/eng/technol…

EOS DMLS:
http://www.eos.info/en/products/…
Ficha de datos:
www.harbec.com% 2Fmedia% 2Fuploads% 2Fss_gp1_m270_material_data_sheet_03-08_en.pdf y rct = j & q = EOS% 20StainlessSteel% 20GP1% 20data% 20sheet y ei = b32MTv-dKpGXOo2Z9cYF y USG = AFQjCNHgGm25_4pR7A17OwC0WOL174tWnA y SIG2 = 3MDJCQVRDvB0S5vyoUGpww & CAD = rja

Arcam EBM: http://www.arcam.com/

Tendrás una mayor porosidad, menor resistencia y menores propiedades mecánicas en todos los ámbitos. La suavidad de la parte definitivamente será menor que una parte mecanizada. Además, si observa las aleaciones utilizadas en algunos casos, pueden ser bastante exóticas. Dependerá de qué tipo de acero inoxidable esté comparando con qué proceso.

Answer 2

Es un material completamente diferente.

SS impreso en 3D es polvo, depositado con un cabezal de impresión de inyección de tinta, con la ayuda de un aglutinante orgánico. El producto verde (es decir, no sinterizado) se coloca posteriormente en un horno, en el que se infunde bronce fundido dentro de los poros del aglomerado en polvo SS.

Esto es lo que se llama en la ciencia de los materiales un polvo de metal sobre un compuesto de matriz metálica . Sus propiedades mecánicas pueden predecirse en cierta medida por el% en peso de polvo / matriz, pero son mucho más bajas que las de los SS a granel. De hecho, las propiedades de la matriz (bronce) se utilizan como base y se incrementan mediante una serie de coeficientes. Para cualquier persona interesada, en este libro, hay algunas fórmulas, pero el tema es bastante complicado: http://www.wiley-vch.de/books/sa …

Las piezas de metalurgia de polvos de muy alta resistencia (que se acercan a las de las piezas mecanizadas) se pueden hacer con polvos SS, pero deben prensarse en caliente bajo prensas hidráulicas con presión y temperatura significativas, de modo que los granos SS puedan deformarse y adherirse naturalmente, y la porosidad puede ser reducido a un solo dígito.

El sitio del material en Ponoko tiene una imagen de un anillo impreso de acero / bronce, donde la porosidad es evidente. El producto verde es muy frágil. Se dice que el producto final es el más difícil de todos los materiales de impresión 3D disponibles, pero esto no dice mucho. Se proporciona el alargamiento en la rotura: 2.30% (exactamente lo mismo que Shapeways, a continuación). Esto significa que el material es relativamente frágil en relación con el bronce y el SS.
http://www.ponoko.com/make-and-s …

Shapeways , por otro lado, otorga propiedades materiales para su producto SS / bronce, que son bastante impresionantes, aunque no dicen si provienen de pruebas reales. El YTS y el UTS que se proporcionan aquí son más altos que el promedio que matweb.com proporciona para todos los tipos de SS de transmisión enumerados en el mismo.
http://www.shapeways.com/materia …
Densidad del material (impreso) 8.07 g / cc Punto de fusión 1528 F / 831 C UTS 99 KSI (682 MPa) Rendimiento 66 KSI (455 MPa) Módulo 21.4 MPSI (147 GPa) Alargamiento 2.30% Dureza 26-30 HRC Conductividad térmica 22.6 W / m ° K CTE promedio 13.4x10e-6 / ° C Calor específico 478 J / kg ° K

A partir de la densidad, se puede usar la regla de voladizo simple para averiguar el% en peso exacto en SS (7.85g / cc) y bronce (8.80g / cc), que parece algo así como 80-20 pero puede ser menor si hay algún residuo porosidad,

Answer 3

Dependiendo de la comparación que intente hacer, la causa raíz de las diferencias en las propiedades mecánicas de las que hablan Achilleas y Joris en comparación con el acero “tradicional” radica en el programa de microestructura y tratamiento térmico.

Subyacente a toda la tecnología moderna del acero (que a su vez subyace a la infraestructura de la sociedad moderna) hay una comprensión muy profunda de la microestructura del acero y cómo los diversos componentes de aleación (C, O, Mn, S, P, Cr, Co, V … etc.) afectan a esta microestructura. La interacción de diferentes fases de acero, morfología de fase, concentración y distribución de dislocaciones (endurecido por trabajo, endurecible por trabajo), tamaño de grano, propiedades de precipitado y tamaño y distribución (segregado o no) es un sistema extraordinariamente complejo que está controlado casi en su totalidad por tres regulables “botones”: composición, cepa aplicada y tratamiento térmico. Cuando imprime acero en 3D (u otras aleaciones modernas), esencialmente pierde casi cualquier control sobre las últimas dos de esas variables.

Entonces, si bien su aleación podría estar extremadamente avanzada / ajustada con un control impecable sobre la composición y la morfología del polvo … sin poder seguir las rutas establecidas de procesamiento metalúrgico, el material simplemente no tendrá propiedades mecánicas deseadas comparables al material procesado tradicionalmente.

Achilleas aborda el uso de técnicas como HIPing para aplicar algunas técnicas estándar de procesamiento metalúrgico (así como reducir la porosidad, ya que eso siempre es un problema con las piezas impresas en 3D), pero todavía no hay una forma “buena” de hacerlo.

Sin duda, es posible adaptar el proceso de impresión 3D para aprovechar el conocimiento metalúrgico moderno y las técnicas de diseño de microestructura, pero requerirá un cambio de paradigma serio y un sistema integrado completo de infraestructura dedicada / desarrollo de procesos. El uso de equipos y procesos de trabajo de acero y metal en piezas impresas en 3D no es una solución viable para cortar y pegar, y el uso de un proceso de impresión en 3D diseñado alrededor de materias primas de plástico / vidrio como se hace actualmente no producirá piezas de metal de alta resistencia.