Das Velo3D Sapphire Druckerfamilie ist in der Lage, auf einer Vielzahl von Materialien zu drucken, weshalb wir ständig neue prüfen, um sie unserer wachsenden Liste hinzuzufügen. Der neuste Neuzugang ist M300 Tool Steel.
In diesem Artikel untersuchen wir die Eigenschaften des Materials, die Herausforderungen, die bei der Verwendung herkömmlicher additiver Metallfertigungssysteme (AM) zum Drucken in M300 auftreten, und wie sich die Fertigungstechnologie von Velo3D in einzigartiger Weise für das Drucken mit M300 eignet, insbesondere für Teile, bei denen Flüssigkeiten verwendet werden flow oder Teile, die Wärme austauschen.
Ein konform gekühlter Werkzeugeinsatz einer Arbeitsfläche für Hochdruckguss (wie gedruckt)
Materialeigenschaften
M300-Werkzeugstahl ist eine Legierung mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt und sehr hohen Festigkeits- und Härteeigenschaften, die eher von intermetallischen Verbindungen als vom Kohlenstoffgehalt abgeleitet werden. Das Material besteht hauptsächlich aus Nickel mit Kobalt, Molybdän und Titan als sekundären intermetallischen Legierungsmetallen.
Eine wichtige Eigenschaft von M300 ist, dass es leicht wärmebehandelt werden kann und hervorragende mechanische Eigenschaften nach dem Aushärten erreicht werden.
Insbesondere ist M300 mit einem einfachen thermischen Aushärtungsprozess wärmebehandelbar, um eine hervorragende Härte und Festigkeit zu erzielen. Es ist auch ein härtbarer Stahl mit ausgezeichneter Bearbeitbarkeit für viele Werkzeuganwendungen (nachgehärtet auf mehr als 50 HRC).
Das Material kann für spezifische Eigenschaften auch CNC-bearbeitet oder poliert werden.
M300 Materialeigenschaften
- Hohe Festigkeit
- Hohe Härte
- Hohe Dauerfestigkeit
- Gute Bearbeitbarkeit
- Hitzebeständig bis 900 °C
Anwendungen
Der 3D-Metalldruck bietet der Automobilindustrie eine spannende Gelegenheit, Teile zu drucken, die in Werkzeuganwendungen verwendet werden. Velo3D hat bereits großes Interesse an der Legierung von Automobilherstellern für den Einsatz in Hochdruckguss (HPDC)-Einsätzen, Spritzguss und anderen Arten von Werkzeugen festgestellt.
Mit Metall-AM können Ingenieure die Bearbeitungszeit verkürzen und das Designfenster für komplexere und effizientere konforme Kühlkanäle öffnen.
Werkzeugstähle mit hohem Kohlenstoffgehalt wie H13 oder M2, die typischerweise in Werkzeug- und Formanwendungen verwendet werden, sind jedoch mit herkömmlichem Laser-Pulverbettschmelzen (LPBF) sehr schwierig zu verarbeiten.
Leider steht herkömmlicher AM einem Catch-22 gegenüber: Die meisten Systeme können nur Kanäle mit einem Durchmesser von 5-6 mm drucken. Bei größeren Kanälen treten Probleme mit der Downskin-Rauheit (Oberseite des Kanals) auf, die die Lebensdauer der Teile durch Rissausbreitung möglicherweise verringern kann.
Bei HPDC-Wendeschneidplatten begrenzt dies den Wert, den AM mit konturnaher Kühlung erzielen kann – eine Technik, die zur Verlängerung der Lebensdauer von Teilen verwendet wird. Dies kann Ingenieure vor ein echtes Dilemma stellen. Das Hinzufügen von Kanälen zum Kühlen des Teils kann seine Lebensdauer erhöhen, aber optimieren Sie sie zu sehr und das Teil beginnt aufgrund der Kanäle zu versagen.
Außerdem ist die Dimensionierung des Teils eine Herausforderung. Viele in der Automobilindustrie verwendete Teile sind größer als der Bauraum herkömmlicher AM-Drucker.
Die Vorteile der Verwendung der Velo3D-End-to-End-Lösung mit M300 Tool Steel
Velo3D bietet Kunden die Möglichkeit, sowohl eine verbesserte Leistung durch qualitativ hochwertigere Kanäle mit großem Durchmesser und verbesserter Downskin-Rauheit als auch einen Großformatdrucker zu erhalten, der Teile drucken kann, die einen Durchmesser von 600 mm und eine Höhe von 1000 mm haben.
Mit der Ergänzung von M300 bietet Velo3D eine vergleichbare Alternative in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften (zu H13 und M2), jedoch mit nachgewiesener Eignung für die additive Fertigung.
M300 in Kombination mit den Druckfunktionen von Velo3D ermöglicht ein verbessertes Kühlkanaldesign, das die Lebensdauer der Einsätze erhöhen kann.
Viele Werkzeugkunden suchen nach Kanälen, die größer als 20 mm sind – eindeutig eine Herausforderung für konventionelles AM. Auf Velo100D-Systemen wurden Kanäle bis zu 3 mm gedruckt, was das Designfenster für viele neue Konzepte öffnet.
Kontaktieren Sie uns noch heute um zu erfahren, wie Sie die End-to-End-Lösung Velo3D für Ihre HDPC-Einsätze mit M300 Tool Steel nutzen können.
