Edelstahlsorten 304, 316L, 430L mit wichtigen Herstellungsprozessen für 3D-Druck, Spritzguss

Integrierte Übersicht: Materialien und Prozesse

Die Kombination dieser Edelstahlsorten und -verfahren ermöglicht die Herstellung einer Vielzahl von Teilen mit maßgeschneiderten Eigenschaften.

Vertiefte Aufschlüsselung der Bestandteile

1. Die Edelstahl-Klassen

304 / 304L (Austenitisch):

Zusammensetzung:Chrom (18-20%), Nickel (8-10,5%), niedrig kohlenstoffhaltig (<0,03% in der L-Klasse).

Eigenschaften:Der vielseitigste und am weitesten verbreitete Edelstahl mit hervorragender Formbarkeit und guter Korrosionsbeständigkeit in den meisten Umgebungen.Die "L"-Klasse ist kohlenstoffarm, wodurch eine verbesserte Schweißfähigkeit durch Verhinderung der Niederschlagung von Karbid erreicht wird.

Schwäche:Anfällig für Gruben- und Spaltkorrosion in Chloridumgebungen.

316L (Austenitisch):

Zusammensetzung:Chrom (16-18%), Nickel (10-14%), Molybdän (2-3%), Niedrigkohlenstoff.

Eigenschaften:Die Zugabe von Molybdän ist der wichtigste Unterscheidungsfaktor. Es erhöht dramatisch die Widerstandsfähigkeit gegen Pitting und Korrosion durch Chloride (z. B. Salzwasser, chemische Bleichmittel).Es ist die erste Wahl für harte Umgebungen und kritische Anwendungen, insbesondere in der medizinischen und maritimen Industrie.

430L (ferritisch):

Zusammensetzung:Chrom (16-18%), sehr wenig Nickel (< 0,5%), wenig Kohlenstoff.

Eigenschaften:Magnetischer Edelstahl mit guter Korrosionsbeständigkeit in milden Atmosphären und hervorragender Beständigkeit gegen Spannungs-Korrosionscracking.Da es kein Nickel enthält, ist es sparsamer, aber auch weniger duktil und nicht durch Wärmebehandlung härter..

2. Die Herstellungsprozesse

3D-Druck (Additive Manufacturing - AM):

Primärmethode:Laser-Pulverbett-Fusion (L-PBF/SLM): Ein Laser schmilzt selektiv Schichten feines, kugelförmigen Pulvers, um Teile aus einer digitalen Datei zu erzeugen.

Pulverbedarf:Sphärisches Pulver mit einem Größenbereich von 15 bis 45 μm. Dies gewährleistet eine hervorragende Durchflussfähigkeit für die Ausbreitung dünner, gleichbleibender Schichten und eine hohe Verpackungsdichte für dichte, starke Teile.

Vorteil für diese Klassen:Erstellt hochkomplexe, leichte und kundenspezifische Teile (z. B. ein 316L-Chirurgisches Implantat mit einem porösen Gitter für die Knochenintegration oder eine komplexe 304L-Flüssigkeitssammlung).

Einheit für die Verwendung in der Herstellung von Spinnmaschinen mit einer Leistung von mehr als 100 W

Prozess:Das Feinmetallpulver wird mit einem Kunststoffbindemittel vermischt, in eine Form geformt, das Bindemittel entfernt und das Teil bis zu einer hohen Dichte gesintert.

Pulverbedarf:Es wird das Kugelpulver bevorzugt. Die Partikelgröße ist typischerweise feiner als bei AM, oft < 22 μm."Ultrafeine" Pulver (< 10 μm) können für Micro-MIM verwendet werden, um extrem feine Eigenschaften und glattere Oberflächen zu erzielen.

Vorteil für diese Klassen:Ideal für die Massenproduktion von kleinen, komplexen und hochfesten Teilen zu niedrigeren Kosten als die Bearbeitung (z. B. Millionen von 430L-Automobilsensorteilen oder 316L-Orthodontikstützen).

3Die Eigenschaften des Pulvers

Sphärische Pulver:

Warum es wichtig ist:Sowohl für AM als auch für MIM bieten kugelförmige Partikel die beste Durchflussfähigkeit, höchste Verpackungsdichte und das konsistenteste Sinterverhalten.höhere Endteildichte, und überlegene mechanische Eigenschaften.

Ultrafeines Pulver:

Definition:Bezeichnet in der Regel Pulver mit einer Partikelgröße unter 10-15 Mikrometern.

Anwendungsfall:Hauptsächlich in speziellen MIM (insbesondere Micro-MIM) verwendet, um sehr hohe Details, dünne Wände und eine glatte Oberfläche direkt aus der Form zu erzielen.

Herausforderungen:Schlechte Durchflussfähigkeit, hohe Reaktionsfähigkeit (Pyrophorie-Risiko) und schwerer zu handhaben.Es ist im Allgemeinen nicht geeignet für den Standard-Laser-Pulver-Bett-Fusion-3D-Druck, da es nicht gut genug fließt, um eine konsistente Schicht zu bilden.

Zusammenfassung und Auswahlführer

• Für ein komplexes, einmaliges Bauteil, das eine überlegene Korrosionsbeständigkeit benötigt (z. B. ein kundenspezifischer chemischer Pumpenrotor): Wählen Sie Spherical 316L Powder for 3D Printing (L-PBF).
• Für die Massenproduktion eines kleinen, komplizierten Teils, das eine gute Korrosionsbeständigkeit erfordert (z. B. ein medizinisches Laser-Scalpelgriff): Wählen Sie Sphärisches 316L-Pulver für Metallspritzguss (MIM).
• Für ein großvolumiges, kostensensibles Bauteil mit moderaten Korrosionsbedürfnissen (z. B. ein Anschluss für ein Kraftstoffsystem für Fahrzeuge): Wählen Sie Spherical 430L Powder für MIM.
• Für einen Prototyp oder ein funktionelles Teil, bei dem die Kosten der Schlüssel sind und Chloride kein Problem sind: Wählen Sie Spherical 304/L Powder for 3D Printing (L-PBF).
• Für eine Miniaturkomponente mit ultrafeinen Eigenschaften (z. B. ein winziges Zahnrad für eine Uhr oder ein Medizinprodukt): Wählen Sie Ultrafeinkugelpulver (von jeder Qualität) für Micro-MIM.hochpräzise Anwendung.