EOSINTM技術(shù)直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)

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背景?DMLS是什么?—

EOSINTM

技術(shù)?系統(tǒng)與材料內(nèi)容

Source:EOSEOSINTM

直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)Page3DMLS是什么?

Page4激光燒結(jié)的定義“用激光束逐層燒結(jié)固化粉末來制作固體部件的方法”Source:EOS粉末零部件激光燒結(jié)Page5激光燒結(jié)包括不同的加工過程粉末材料可以是

一種或多種組合

聚合物、金屬、陶瓷、復(fù)合材料…

純凈的、預(yù)合金的、混合的、涂層的…凝固過程可以是

軟化或局部熔融

完全融化和再凝固

液相燒結(jié)

化學(xué)反應(yīng)

樹脂粘合劑的固化等部件建造的過程可以是

直接的，即最終性能直接來自設(shè)備

間接地，即需要二次加工激光燒結(jié)的種類Source:EOSPage6上圖：

DirectMetal(多組份混合物)示意圖下圖：鈷鉻合金（預(yù)合金）示意圖直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)過程只用金屬粉末

無有機(jī)粘合劑部件的最終性能在制作過程中直接產(chǎn)生

如果需要，可以選擇性地進(jìn)行二次加工凝固過程是

熔化或液相燒結(jié)多組份混合物(DirectMetal,DirectSteel),或

元素或預(yù)合金粉末完全熔化和再凝固(鈷鉻合金、不銹鋼、鈦合金等)主要特點(diǎn)Source:EOSPage7EOSINTM系統(tǒng)通過一個(gè)簡單而直接的過程

將金屬粉末轉(zhuǎn)換成金屬部件Source:EOS從金屬粉末激光器重涂系統(tǒng)振鏡掃描儀和f-Theta鏡頭xyz直接制作金屬部件加料臺(tái)建造平臺(tái)粉末儲(chǔ)層部件Page8EOSINTM技術(shù)Page9EOSINTM280–生產(chǎn)高品質(zhì)的金屬部件

最先進(jìn)的系統(tǒng)功能:

強(qiáng)大的光纖激光器(200W或400W)

優(yōu)化各種金屬材料,用于不同的應(yīng)用

建造尺寸250mmx250mmx325mm*

高速，高精度掃描儀F-Theta物鏡用于精確的激光束聚焦

雙聚焦系統(tǒng)是細(xì)節(jié)分辨率和生產(chǎn)效率的最佳組合

優(yōu)化的曝光策略

*包括建造平臺(tái)的厚度Quelle:EOSPage10Source:EOS注塑模具功能樣件銅基混合物DirectMetal20典型應(yīng)用材料類型材料名稱EOS為EOSINTM系統(tǒng)提供了滿足各種應(yīng)用的

金屬粉末材料注塑模具系列工程部件馬氏體鋼18Mar300/1.2709EOSMaragingSteelMS1工程樣件及系列產(chǎn)品；工程以及醫(yī)療不銹鋼

17-4/1.4542EOSStainlessSteelGP1鈷鉻鉬合金EOSCobaltChromeSP1,2鈦合金Ti6Al4VEOSTitaniumTi64鋁合金AlSi10MgEOSAluminiumAlSi10Mg有關(guān)系統(tǒng)要求，請(qǐng)參閱行情資訊或詢問詳情牙齒修復(fù)系列產(chǎn)品工程樣件和系列產(chǎn)品，航天航空、汽車運(yùn)動(dòng)等功能樣件和系列產(chǎn)品，工程、汽車等工程樣件及系列產(chǎn)品；工程以及醫(yī)療硬化不銹鋼

15-5/1.4540EOSStainlessSteelPH1鈷鉻鉬合金EOSCobaltChromeMP1工程樣件及系列產(chǎn)品；工程以及醫(yī)療和牙科Page11主要特點(diǎn)

良好的機(jī)械性能

快速建造

容易完成典型應(yīng)用

注塑模具能使成千上萬個(gè)塑料部件成型

其他工具的應(yīng)用

樣機(jī)零件，例如功能測試、風(fēng)洞測試等

夾具、測試零件等特點(diǎn)及應(yīng)用Source:EOS,EGiDirectMetal20–銅基材料

用于快速制模和功能樣件風(fēng)洞測試用螺旋槳樣品

注塑模具

(來源:EGi,EOS)Page12機(jī)械性能

抗拉強(qiáng)度: 約400Mpa

屈服強(qiáng)度: 約200Mpa

彈性模量:約80Gpa

硬度: 115HV物理性能

最小剩余孔隙度:8%

通過微噴丸封閉表面氣孔

大量部件通常使用Skin&Core建造策略

最高工作溫度400°CSource:EOS,MorrisTechnologies,FITGmbHDirectMetal20快速方便地制作

功能模具和零件關(guān)鍵特性用DirectMetal20制作的8件密碼鎖來源:MorrisTechnologies用DirectMetal20制作的

注塑模具來源:FITGmbHPage13主要特點(diǎn)18Mar300鋼(1.2709,X3NiCoMoTi18-9-5)

完全熔化、致密、高強(qiáng)度并且可拋光

容易進(jìn)行機(jī)械加工

時(shí)效硬度高達(dá)約

55HRC

良好的熱傳導(dǎo)性典型應(yīng)用

系列注塑模具及大批量生產(chǎn)

其他工具的應(yīng)用，例如壓鑄

高性能零件，如應(yīng)用于航天航空產(chǎn)品狀態(tài)

自2006年12月試點(diǎn)運(yùn)行2007年商業(yè)發(fā)布Source:EOS,OaseEOSMaragingSteelMS1–馬氏體時(shí)效鋼

系列模具及其應(yīng)用的高性能鋼插入式隨形冷卻注塑模具EOSMaragingSteelMS1制作特點(diǎn)及應(yīng)用Page14機(jī)械性能(制作完成時(shí))

抗拉強(qiáng)度: 1100Mpa

屈服強(qiáng)度: 1000Mpa

硬度: 33-37HRC機(jī)械性能(490℃6小時(shí)時(shí)效硬化后)

抗拉強(qiáng)度: >1950Mpa

屈服強(qiáng)度: >1900MPa

硬度: 50-54HRC物理性能

相對(duì)密度:約100%具有200個(gè)內(nèi)部冷卻插針的注塑模具EOSMaragingSteelMS1制作來源:LBCGmbHSource:EOS,LBCEOSMaragingSteelMS1–馬氏體時(shí)效鋼

系列模具及其應(yīng)用的高性能鋼關(guān)鍵特性Page15

主要特點(diǎn)

原材料相當(dāng)于17-4(1.4542,X5CrNiCuNb16-4)

耐腐蝕

優(yōu)秀的延展性典型應(yīng)用

工程應(yīng)用包括功能樣件，小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，個(gè)性化的產(chǎn)品或零件

要求高耐腐蝕性，可消毒等的零件

要求特別高的韌性和延展性的零件EOSStainlessSteelGP1制作的幾何測試基準(zhǔn)。來源:NASA/GeneralPattern

Source:EOSEOSStainlessSteelGP1-不銹鋼材料

用于樣件和批量生產(chǎn)特點(diǎn)及應(yīng)用食品包裝機(jī)械的篩網(wǎng)EOSStainlessSteelGP1制作Page16

機(jī)械性能

抗拉強(qiáng)度: 約1000MPa

屈服強(qiáng)度: 約520Mpa

彈性模量:約170Gpa

延伸率: 約25%

硬度: 約230HV物理/化學(xué)特性

建造時(shí)相對(duì)密度:~100%

最高工作溫度

550°C

高度可拋光Source:EOSEOSStainlessSteelGP1生產(chǎn)的完全致密的零部件，

具有很高的延展性和韌性關(guān)鍵特性

EOSStainlessSteelGP1制作的醫(yī)療器材

來源:PEP/DePuyPage17主要特點(diǎn)

非常高的強(qiáng)度

符合ASTME8指標(biāo)

易硬化,高達(dá)43HRC典型應(yīng)用

工程應(yīng)用，包括功能樣品、小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品、個(gè)性化的產(chǎn)品和零部件

強(qiáng)度和硬度要求特別高的零件Source:EOSEOSStainlessSteelPH1–硬化不銹鋼材料

用于樣件和系列產(chǎn)品特點(diǎn)及應(yīng)用Page18—機(jī)械性能

制作時(shí)

硬化后

抗拉強(qiáng)度:1150MPa1480Mpa

屈服強(qiáng)度(0.2%): 1050MPa 1380Mpa

延伸率: 9-10% >5%

硬度: 30HRC 43HRC

物理/化學(xué)特性

相對(duì)密度:~100%簡單的熱處理

(482°C時(shí)效

1小時(shí)

+空氣冷卻)

由于沉淀硬化，機(jī)械性能優(yōu)越

時(shí)效處理前不需要固溶退火+淬火Source:EOSEOSStainlessSteelPH1生產(chǎn)完全致密的零部件

具有很高的強(qiáng)度及易硬化關(guān)鍵特性Page19主要特點(diǎn)

高強(qiáng)度,耐高溫，耐腐蝕

生物相容性

符合ISO5832-4以及ASTMF75(鑄造CoCrMo植入合金),和多數(shù)

ISO5832-12和ASTMF1537(鍛造CoCrMo植入合金)典型應(yīng)用

高溫工程應(yīng)用,例如：渦輪機(jī)

醫(yī)療種植體

牙科設(shè)備Source:EOS;Kneeimplant:StrykerOrthopaedicsEOSCobaltChromeMP1–鈷鉻鉬合金材料

用于樣件和批量生產(chǎn)膝蓋植入體EOSCobaltChromeMP1制作發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管EOSCobaltChromeMP1制作特點(diǎn)及應(yīng)用Page20

機(jī)械性能

抗拉強(qiáng)度: 約1300Mpa

屈服強(qiáng)度: 約920Mpa

彈性模量:約220Gpa

伸長率: 約11%HIPing后

21-24%

硬度: 35-45HRC疲勞性能:實(shí)現(xiàn)1000萬次最大負(fù)載440MPa拉伸疲勞循環(huán)物理/化學(xué)特性

相對(duì)密度:~100%

最高工作溫度1150°C

不含鎳(鎳<0.05%)

可拋光Source:EOSEOSCobaltChromeMP1生產(chǎn)的完全致密的零部件

具有優(yōu)良的機(jī)械性能關(guān)鍵特性直升飛機(jī)用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉輪.PEP/Turbomeca/BestinClassPage21主要特點(diǎn)

高強(qiáng)度，耐高溫，耐腐蝕

生物相容性

熱特性適合牙面烤瓷典型應(yīng)用

牙齒修復(fù)(牙冠，牙橋等)產(chǎn)品版本EOSCobaltChromeSP1–第一代牙科材料(2005)EOSCobaltChromeSP2–第二代牙科材料(2008)Source:EOSEOSCobaltChromeSP1和SP2–專用的鈷鉻鉬合金

用于牙齒修復(fù)特點(diǎn)及應(yīng)用牙齒修復(fù)

EOSCobaltChromeSP1Page22主要特點(diǎn)EOSTitaniumTi64是Ti6Al4V(F1472)EOSTitaniumTi64ELI是Ti6Al4VELI(F136)

它們都具有生物相容性和耐腐蝕性

在高溫下,Ti64重量輕、強(qiáng)度高，典型應(yīng)用

航天航空與工程應(yīng)用

生物植入體Source:EOSEOSTitanium-鈦合金

輕合金材料用于樣件和批量生產(chǎn)由EOSTitaniumTi64制作的脊柱植入物特點(diǎn)及應(yīng)用Page23機(jī)械性能

抗拉強(qiáng)度: 約1100Mpa

屈服強(qiáng)度: 約1000Mpa

彈性模量:約120Gpa物理/化學(xué)特性

激光燒結(jié)密度:~100%

符合ASTMF136和ASTMF1472最高雜質(zhì)濃度要求

氧氣<1500ppmor2000ppm

氮 <700ppm

生物粘附性：細(xì)胞增長測試結(jié)果良好主要特點(diǎn)Source:EOSEOSTitaniumTi64生產(chǎn)完全致密的零部件

具有優(yōu)良的機(jī)械性能種植體的概念性研究，由EOSINTM270用Ti64制作

(來源：CUT,EOS)Page24718合金(Inconel718)初步定于2007年12月上市，目前正在進(jìn)行試驗(yàn)Aluminium鋁合金用EOSINTM270進(jìn)行了成功的測試，進(jìn)一步的細(xì)節(jié)有待確認(rèn)還有其他材料已在研發(fā)過程中Source:EOSEOS為EOSINTM繼續(xù)開發(fā)合格的材料正在進(jìn)行/計(jì)劃中的材料開發(fā)用EOSINTM270研發(fā)的零件.上圖：718合金.下圖：

鋁合金AlSi10MgPage25EOSINT