La stampa 3D dei metalli sta cambiando la produzione in molte industrie. Le leghe di titanio e alluminio sono alcuni dei materiali più importanti utilizzati in questo campo. Sono buoni per l'aerospaziale, l'automotive,e usi mediciQuesto articolo esamina il titanio e l'alluminio per la stampa 3D e mostra i loro punti positivi, problemi e principali usi.
Titanio per la stampa 3D
Cose buone delle leghe di titanio
Il titanio ha un'elevata resistenza, un peso ridotto e non arrugginisce facilmente.
- Peso leggero:Il titanio pesa circa la metà dell'acciaio inossidabile, quindi è buono per cose che devono essere leggere.
- Alta resistenza:Le leghe di titanio sono forti quanto l'acciaio ma pesano meno.
- Non arrugginisce:Il titanio rimane buono anche in luoghi difficili, come acidi e acqua salata.
- Sicuro per l' organismo:Può essere usato in modo sicuro per parti mediche, come articolazioni finte e impianti dentali.
Problemi con il titanio nella stampa 3D
- Prezzo elevato:I materiali e il lavoro in titanio costano più di altri metalli.
- Difficile da stampare:Il titanio ha bisogno di un controllo molto attento durante la stampa, quindi ha bisogno di macchine buone e lavoratori qualificati.
Tipi comuni di titanio per la stampa 3D
- Ti6Al-4V (classe 5):Questa è la miscela di titanio più utilizzata. È forte e dura a lungo.
- Ti6Al-4V (classe 23):Questo è come il Grado 5, ma è usato principalmente per cose mediche perché è molto sicuro nel corpo.
- Ti Beta 21S:Questo è più resistente delle normali miscele di titanio e non si decompone così facilmente.
- Cp-Ti (classi 1 e 2):Questo è titanio puro usato in ambiti medici e industriali dove non deve arrugginire.
- TA15:Questo è un titanio molto forte usato negli aerei e nei motori perché rimane buono anche quando è molto caldo.
Utilizzazioni della stampa 3D in titanio
- Aerei:Lame del motore, cornici e parti di supporto.
- Medicina:Parti ossee e dentali speciali.
- Auto:Parti per auto veloci che devono essere forti ma leggere.
Aluminio per la stampa 3D
Cose buone delle leghe di alluminio
La gente usa molto l'alluminio inStampa 3Dperché è leggero, forte e può sopportare bene il calore.
- Peso leggero:L'alluminio pesa molto meno dell'acciaio, quindi è buono per cose che devono essere leggere.
- Buona resistenza per il suo peso:Alcune miscele di alluminio sono forti quanto alcuni acciai.
- Bene con Heat:L'alluminio viene utilizzato nei dissipatori di calore e nelle scatole per elettronica dove il calore deve essere allontanato.
- Usa bene i materiali:La stampa 3D aggiunge materiale a poco a poco, quindi c'è meno spreco.
Problemi con l'alluminio nella stampa 3D
- Reagisce facilmente:Le miscele di alluminio possono mescolarsi con l'ossigeno durante la stampa, quindi questo può rendere le stampe brutte.
- Ha bisogno di lavoro extra:Dopo la stampa, le parti in alluminio hanno spesso bisogno di un trattamento termico e di lavorazioni meccaniche per renderle migliori.
Tipi comuni di alluminio per la stampa 3D
- AlSi10Mg:Molte persone usano questa miscela perché è forte ma flessibile.
- Al2139:E' un alluminio molto resistente usato negli aerei e nelle auto, l'US Air Force e Airbus lo usano.
- Serie Al 7000:Questi sono noti per essere forti e duraturi. Sono usati in aerei e automobili.
- Al 6061 e Al 7075:Il 6061 è usato per molte cose, ma il 7075 è più resistente e viene usato dove le cose devono funzionare molto bene.
- A201.1:Questo è alluminio miscelato con rame, è forte e viene usato per muovere cose dove essere forti ma leggeri è importante.
Utilizzazioni della stampa 3D in alluminio
- Aerei:Parti leggere che reggono le cose, così come parti del motore.
- Auto:Pistoli forti, cambio e parti che aiutano l'auto a muoversi.
- elettronica:Parti che aiutano il calore a muoversi via e scatole.
Titanio contro alluminio: Come si confrontano
Caratteristica | Titanio | Aluminici |
Peso | Meno pesante dell'acciaio ma più pesante dell'alluminio | Molto leggero |
Forza | Più resistente dell' alluminio e più resistente dell' acciaio | Forte per quanto sia leggero |
Resistenza alla corrosione | Molto buono, rimane buono anche nei posti cattivi. | Bene, ma inferiore al titanio. |
Conduttività termica | - Va bene. | Molto bene. |
Biocompatibilità | Molto sicuro, buono per parti mediche. | Non sicuro, non usato per parti mediche |
Costo | Costoso | Costi minori |
Facile da stampare | Ha bisogno di macchine molto buone. | Più facile da stampare del titanio |
Come fare titanio e alluminio stampati in 3D
Le persone usano titanio e alluminio come polvere per la stampa 3D.
- Produzione di plasma:Il plasma molto caldo scioglie il metallo in una piccola polvere rotonda.
- Produzione di gas:Il metallo caldo viene frantumato in piccoli pezzi da gas (argon o elio).
Perstampa 3D non diretta, le polveri metalliche hanno bisogno diriscaldamentoQuesto significa riscaldare la parte fino a che non si scioglie quasi per renderla solida, in modo che sia resistente con pochi fori.
Strumento di spruzzatura a freddo
La spruzzatura a freddo è un altro modo in cui la polvere di metallo si attacca a qualcosa senza sciogliersi.
Come l'industria utilizza il titanio e l'alluminio nella stampa 3D
Industria aerea
- Titanio:Boeing usa la stampa 3D del titanio per le parti del 787 Dreamliner per risparmiare denaro e materiali.
- Alumini:Boeing sta provando.stampa 3D in alluminioQuesto aiuta gli aerei a consumare meno carburante e a pesare meno.
Industria automobilistica
- Titanio:Utilizzato nelle parti di auto da corsa che devono essere molto forti e durare a lungo.
- Alumini:Porsche stampa in 3D i pistoni di alluminio per la GT2 RS per renderla più performante.
Industria medica
- Titanio:È ideale per parti mediche perché è sicuro nel corpo, resistente e non arrugginisce.
- Alumini:Non viene usato molto in ambito medico perché non è sicuro per il corpo.
Fine: Quale metallo è migliore per la stampa 3D?
Scegliere tra titanio e alluminio dipende da cosa ti serve:
- Utilizzare titanioquando hai bisogno di qualcosa di forte, che non arrugginisca e sia sicuro nel corpo.
- Utilizzare alluminioquando hai bisogno di qualcosa di leggero, meno costoso e buono con il calore.
Entrambi i metalli saranno utili per la stampa 3D in futuro, poiché nuovi metodi li rendono più facili e migliori da usare nelle fabbriche.