Entdecken Sie die Vielfalt Die Bandbreite unserer metallischen Standardwerkstoffe NE-Metalle, Werkzeugstähle, Edelmetalle und Leichtmetalle Titan Titan wurde erstmals 1791 in England entdeckt. Etwa 150 Jahre später wurde Titan durch den Kroll-Prozess für die kommerzielle Nutzung interessant. Titan (Ti) mit der Ordnungszahl 22 im Periodensystem der Elemente wird als Übergangsmetall bezeichnet. Es gehört zu den häufigen Elementen der Erdkruste und steht an 10. Stelle der Elementhäufigkeit. Es zeichnet sich durch seine hohe Korrosions beständigkeit und besonders durch sein Verhältnis von geringer Dichte zu den mechanischen Eigenschaften aus. Reintitan hat eine Dichte von 4,54 g/cm3 und einen Schmelzpunkt von 1677 °C Materialaufbau Bauteile aus Titan weisen nach dem Aufbau mit dem SLM® Verfahren ein homogenes, dichtes Gefüge auf. Bei Bedarf kann das Gefüge durch eine individuell angepasste Wärmebehandlung in den gewünschten Zustand gebracht werden. Materialeigenschaften • große Festigkeit bei kleiner Dichte • Korrosionsbeständigkeit • Biokompatibilität • geringe thermische Ausdehnung Anwendungsbereiche • Medizintechnik • Luft- und Raumfahrt • Automobilindustrie • Schmuck und Design • maritime Anwendungen Legierungen • Reintitan • TiAl6Nb7 • TiAl6V4 weitere Materialien auf Anfrage Individuelles Hüftpfannenimplantat aus Titan. Mechanische Kennwerte TiAl6V41 TiAl6Nb73 Reintitan1 Zugfestigkeit Rm [MPa] 1286 ±57 > 972 > 290 Dehngrenze Rp0,2 [MPa] 1116 ±61 > 865 > 180 Bruchdehnung A [%] 8 ±2 > 10 > 20 Brucheinschnürung Z [%] 30 ±10 - - E-Modul σ [GPa] 111 ±4 - 105 Härte nach Vickers [HV10] 384 ±5 360 130-210 Rauheit Ra [ μm ] - - - Rauheit RZ [ μm ] 36 ±4 36 ±4 36 ±4 1 Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt Werkzeug- und Edelstahl Schon in der Antike wurde für die Klingen herstellung nach Materialien gesucht, die nicht nur hart, sondern auch zäh sind. Mit der Industrialisierung Anfang des 19. Jahrhunderts begann die rasante Weiterentwicklung von Stählen und Legierungen, die letztendlich in den heute bekannten Stahlsorten für Werkzeug- und Edelstähle mündete. Diese Werk stoffe erreichen durch Wärmeverfahren eine hohe Randschichthärte mit einem Kohlenstoffgehalt von lediglich 0,5 - 1,5%. Durch den gezielten Einsatz von Legierungsbestandteilen sind die Eigenschaften dieser Materialien präzise einstellbar. Selbst korrosions beständige Stähle lassen sich so herstellen. Diese als Edelstähle bezeichneten Werkstoffe zeichnen sich durch einen geringen Stickstoff- und Phosphoranteil von unter 0,025% aus. Heute sind diese Materialien im Bereich des Werkzeugbaus weit verbreitet und üblich. Durch die SLM® Technik erweitert sich das Anwendungs- und Verarbeitungsspektrum abermals um einen bedeutenden Schritt. Materialaufbau Bauteile aus Stahl weisen nach dem Aufbau mit dem SLM® Verfahren ein homogenes, dichtes Gefüge auf. Durch die Besonderheit des Bauprozesses sind Härten realisierbar, die durch konventionelle Wärmebehandlung nicht zu erreichen sind. Durch eine anschließende Nachbehandlung können die Bauteile in den gewünschten Zustand gebracht werden. Materialeigenschaften • große Härte und große Zähigkeit • Korrosionsbeständigkeit Anwendungsbereiche • Spritz- und Druckgussformen • maritime Anwendungen • Automobilindustrie Legierungen • 1.2709 • 1.4404 (316L) • 1.2344 (H13) • 1.4540 (15-5PH) • 1.4542 (17-4PH) Weitere Materialien auf Anfrage. Werkzeugschieber aus Werkzeugstahl mit integrierten, konturnahen Kühlkanälen, Gardena AG. 1.4540 (15-5PH) 1 1.4404 (316L) 1 1.2344 (H13) 13 1.2709 13 Mechanische Kennwerte Zugfestigkeit Rm [MPa] 1100 ±50 654 ±49 1730 ±30 1015 ±34 Dehngrenze Rp0,2 [MPa] 1025 ±25 550 ±39 - 854 ±50 Bruchdehnung A [%] 16 ±4 35 ±4 - 10 ±1 Brucheinschnürung Z [%] - 59 ±3 - 26 ±9 E-Modul σ [GPa] - 169 ±31 - 142 ±43 Härte nach Vickers [HV10] - 233 ±2 - 310 ±4 Rauheit Ra [ μm ] - 8 ±2 - 7 ±2 Rauheit Rz [ μm ] 14 ±2 40 ±11 34 ±4 39 ±8 1 Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt Aluminium Aluminium (Al, Ordnungszahl 13) gehört zur Gruppe der Leichtmetalle und kommt in der Natur nicht in gediegener Form vor. Aluminium wird aus Bauxit gewonnen und ist das dritthäufigste Element in der Erdkruste. Aluminium weist eine Dichte von 2,7 g/cm3 auf und hat einen Schmelzpunkt von 660°C. Auf Grund seiner geringen Festigkeit wird es meist in Form von Legierungen eingesetzt. Typische Legierungszusätze sind Silizium, Magnesium, Mangan und Zink. Reines Aluminium lässt sich sehr gut in konventionellen Verfahren verarbeiten. Aluminiumoxid (Al2O3) ist in keramischer Form ebenfalls weit verbreitet. Materialaufbau Bauteile aus Aluminiumlegierungen weisen nach dem Aufbau mit dem SLM® Verfahren ein homogenes, porenfreies Gefüge auf. Durch die Besonderheit des Bauprozesses sind für Aluminium untypisch hohe Härten erreichbar. Durch eine anschließende Wärmebehandlung können die Bauteile individuell den Bedürfnissen angepasst werden. Materialeigenschaften • geringe Dichte • gute Legierbarkeit • gute Verarbeitbarkeit (Gießen, Umformen, usw.) • gute elektrische Leitfähigkeit Anwendungsbereiche • Automotive • Luft- und Raumfahrt • Gebrauchsgüter Legierungen • AlSi12 • AlSi10Mg • AlSi7Mg • AlSi9Cu3 • AlMg4,5Mn0,4 weitere Materialien auf Anfrage Mechanische Kennwerte AlSi122 AlSi10Mg2 AlSi7Mg2 Zugfestigkeit Rm [MPa] 409 ±20 397 ±11 294 ±17 Dehngrenze Rp0,2 [MPa] 211 ±20 227 ±11 147 ±15 Bruchdehnung A [%] 5,1 6 ±1 3,3 Brucheinschnürung Z [%] - 8 ±1 - E-Modul σ [GPa] - 64 ±10 - Härte nach Vickers [HV10] 110 117 ±1 105 Rauheit Ra [ μm ] - - - Rauheit Rz [ μm ] 34 ±4 - 31 1 Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt Kobalt-Chrom Kobalt-Chrom Legierungen gehören zu den Standardlegierungen in der Medizin- und Dentaltechnik. Aufgrund hoher Härte werden Kobalt-Chrom Legierungen häufig für Zahnprothesen eingesetzt. Dies hängt auch mit der guten Biokompabilität des Materials zusammen. Da es sehr zäh ist, wird es häufig gegossen und ist nur bedingt zerspanbar. Weitere Anwendungen finden sich bei Prothesen sowie Knie- und Hüftgelenkimplantaten. Materialaufbau Bauteile aus Kobalt-Chrom Legierungen weisen nach dem Aufbau mit dem SLM® Verfahren ein homogenes, porenfreies Gefüge auf. Da CoCr schwer zu zerspanen ist, wird durch das SLM® Verfahren eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit geschaffen, um Bauteile aus diesem Werkstoff herzustellen. Materialeigenschaften • große Zähigkeit • große Festigkeit • Biokompatibilität • Korrosionsbeständigkeit Anwendungsbereiche • Medizintechnik • Dentaltechnik • Hochtemperaturbereich CoCr1(F75) Mechanische Kennwerte Zugfestigkeit Rm [MPa] 1050 ±20 Dehngrenze Rp0,2 [MPa] 835 ±20 Bruchdehnung A [%] - Brucheinschnürung Z [%] - E-Modul σ [GPa] - Härte nach Vickers [HV10] 345 Rauheit Ra [ μm ] - Rauheit Rz [ μm ] 29 ±4 1 Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt Nickelbasislegierungen Obwohl das Material Inconel 718 bereits in den frühen 60er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelt wurde, ist es immer noch das meisteingesetzte Material für Flugturbinen-Bauteile mit einer Betriebstemperatur bis 650°C. Es handelt sich um eine härtbare Nickelbasislegierung, die auch Anteile von Chrom, Eisen, Niobium und Molybden enthält. Weiterhin sind geringe Anteile von Aluminium und Titan enthalten. Inconel vereint Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit mit sehr guter Schweißbarkeit und Beständigkeit gegen Rißbildung an den Schweißnähten. Es weist ein hohe Zugfestigkeitswerte bei Temperaturen bis zu 700°C auf. Materialeigenschaften • Korrosionsbeständigkeit • Hohe mechanische Festigkeit bis 700°C • Gute Schweißbarkeit Anwendungsbereiche • Luft- und Raumfahrt • Energietechnik • Werkzeugbau Legierungen (Auswahl) • Hastelloy X (2.4665) • Inconel 625 • Inconel 718 • Inconel 939 • Inconel 738 Mechanische Kennwerte Hastelloy X1 Inconel 6251 Inconel 7181 Inconel 9391 Zugfestigkeit Rm [MPa] 772 ±24 961 ±41 995 ±43 1009 ±35 Dehngrenze Rp0,2 [MPa] 595 ±28 707 ±41 689 ±67 735 ±41 Bruchdehnung A [%] 20 ±6 33 ±2 29 ±4 30 ±4 Brucheinschnürung Z [%] 21 ±7 51 ±5 47 ±4 45 ±7 E-Modul σ [GPa] 162 ±11 182±9 173 ±17 177 ±8 Härte nach Vickers [HV10] 248 ±4 285 ±3 306 ±7 302 ±3 Rauheit Ra [ μm ] 8 ±3 - 6 ±2 - Rauheit Rz [ μm ] 40 ±14 28 34 ±10 - 1 Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt Sie brauchen spezielle Materialien? © SLM Solutions GmbH | Form SLM500HL Rel. 02 | 2014_11 Individuelle Materialentwicklungen auf Anfrage. SLM Solutions GmbH | Roggenhorster Straße 9c | D-23556 Lübeck | Germany Fon +49 451.16082-0 | Fax +49 451.16082-250 | www.slm-solutions.com
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