铝和铬镍铁合金零件的大尺寸3D打印

我们为我们最新的3D打印机感到非常自豪。谁不是呢?据其制造商称，通用电气的添加剂，概念激光X线2000R是地球上“最大的金属激光熔化机”。它配备了一对1000瓦的光纤激光器，一个31.5英寸。X 15.7英寸。X 19.7英寸。(800mm x 400mm x 500mm)的构建体积，非常适合各种最终用途的航空航天，汽车和工业组件。

对了，我们有两个孩子吗?

大幅面印刷，生产印刷

对你来说更重要的是这些大型打印机可以生产什么类型的零件，它们可以打印什么类型的金属，以及你需要知道设计大尺寸3d打印零件的什么。

让我们从第一个问题开始，这个问题很容易回答。任何关注GE添加剂的人都知道，其团队致力于降低制造成本，提高产品性能，缩短上市时间。我们也是。简单地说，X Line 2000R它有很多很酷的功能，让它更容易操作和维护，从而提高了我们制造出不可能的零件的能力——直接用3D模型制造出大型、复杂、高精度的金属零件。

材料:铝vs铬镍铁合金

那么金属是什么呢?我们将最新的机器专用于AlSi10Mg，这是一种定义在ASTM标准F3318．虽然被一些人认为是一种铸造合金，但它也被证明是任何寻找坚固而轻质的3D打印金属的人的首选，同时具有出色的导热性。它含有大约10%的硅重量，所以比6061-T6铝更磨蚀机器，但提供了相当的抗拉强度(约50 ksi)。根据所使用的热处理，它也有点难——罗克韦尔B级约为72，而6061级约为60——导致断裂伸长率略低(根据剪切方向，在5%到8%之间)。

	抗拉强度*	断裂伸长	硬度*
铬镍铁合金718	139 - 208年ksi	1818 - 40%	27-46 HRC
铝(AlSi10Mg)	45 - 50 ksi	8％	46-59 HRB

*因分辨率和热处理而异

这些特性有助于使AlSi10Mg成为增材制造(AM)领域一系列铝组件的事实上的标准。它是薄壁热交换器，管道系统，散热器，以及支架，杠杆和其他机械或结构组件的理想选择。此外，GE添加剂开发了构建参数，在打印速度、部件密度和表面质量之间提供了良好的平衡。

然后是因科乃尔718 -航空航天和能源工业的主力。这种镍基高温合金适用于高应力、高温或高腐蚀性环境(有时同时适用于这三种环境)。ASTM标准F3055将“INCO 718”3d打印部件定义为具有与锻造或铸造部件相同的物理性能。这意味着其极限抗拉强度为139-208 ksi，断裂伸长率高达40%，熔点至少为2300°F(1260°C)，使其非常适合于燃气轮机部件，火箭发动机和其他机械或热要求高的环境。

优点比较:铬镍铁合金718 vs铝

总而言之，铬镍铁合金718应用于极端温度环境(热或冷)，在这些环境中可能会发生腐蚀和化学攻击，或者需要这种高性能合金的超强强度和硬度。另一方面，如果重量是主要考虑因素(假设成品部件能够满足所有物理需求)，或者单价是主要驱动因素，则AlSi10Mg铝是首选。与往常一样，确定成本增量很简单，只需将CAD模型上传到我们的报价系统，选择不同的材料，并比较每种材料的报价。

	成本	耐极端温度。	轻量化	耐蚀性
铬镍铁合金718		X		X
铝(AlSi10Mg)	X		X

更好的3D打印构建大型部件

有些人可能会想，大尺寸3d打印金属部件是否具有不同的设计剧本。不是真的。增材制造设计(DfAM)指南告诉我们，传统制造商熟悉的厚而笨重的部件应该针对3D打印进行优化。消除沉重的横截面和多余的材料，有利于前面提到的蜂巢和晶格结构。尽可能避免无支撑的水平面——如果没有，就需要额外的后处理来移除构建支撑，从而提高成本。

与所有增材制造一样，寻找零件整合的机会。最后一点建议对于大尺寸零件尤其适用，在这种情况下，曾经包含数百个独立部件和紧固件的多件组件可以打印为单个部件。潜在的成本和交货时间节省是巨大的，缩短供应链的优势也是巨大的。如果您有任何问题或需要帮助您的零件设计，您知道在哪里找到我们。