4 Bahan Logam Teratas untuk Pencetakan 3D Berkinerja Tinggi

1. Baja Tahan Karat

Baja tahan karat dikenal luas karena kemampuannya menahan korosi, kekuatan tinggi, dan penampilan estetika yang sangat baik. Komponen yang dicetak dengan baja tahan karat dapat memiliki kekuatan yang sama atau bahkan lebih besar dibandingkan komponen yang dibuat menggunakan metode manufaktur tradisional. Kekuatan, kekerasan, dan sifat lain dari baja tahan karat cetakan 3D terutama bergantung pada teknologi spesifik yang digunakan untuk mencetak komponen tersebut. 

Suku cadang cetakan baja tahan karat telah diterapkan di banyak industri, termasuk dirgantara, otomotif, perangkat keras militer, dan medis. Dibandingkan dengan bahan pencetakan 3D logam lainnya, komponen baja tahan karat dapat dibuat dengan permukaan paling halus karena penambahan kromium.

Serbuk baja tahan karat yang digunakan untuk pencetakan 3D tersedia dalam berbagai tingkatan dan paduan, termasuk  316L, 304L, 630, 410, 420, 254, 17-4 PH, 15-5PH, PH1, dan GP1. Dari jumlah tersebut, 316L adalah kelas yang paling umum digunakan dalam pencetakan 3D logam. Ia memiliki komposisi 66-70% besi yang diperkaya dengan 16-18% kromium, 11-14% nikel, 2-3% molibdenum, dan kurang dari 0,03% karbon. Bahan cetak 3D ini terkenal dengan keuletan dan ketahanan korosi yang baik. 

2. Baja Perkakas

Baja perkakas adalah keluarga paduan berbahan dasar besi yang mengandung karbon dalam jumlah relatif tinggi, yang membentuk karbida dengan unsur paduan lainnya, termasuk tungsten, kromium, vanadium, dan molibdenum. Baja perkakas menawarkan kombinasi yang sangat baik antara kekuatan suhu tinggi, kekerasan, dan ketahanan aus. Baja ini umumnya digunakan dalam produksi cetakan, stempel, dan alat pemotong di berbagai industri. Perkakas tersebut digunakan untuk membuat geometri yang digunakan dalam proses pembuatan produk lainnya, termasuk ekstrusi, pemotongan, pengecoran, pencetakan injeksi, pencetakan, dan perakitan komponen. Opsi baja perkakas berikut tersedia untuk pencetakan 3D logam—D2, M2, H13, H11, MS1, dan 1.2709.

3. Titanium

Titanium adalah logam yang paling banyak digunakan dalam industri manufaktur aditif. Ini banyak digunakan antara lain di industri medis, dirgantara, otomotif, dan elektronik. Titanium dan paduannya memiliki kekuatan mekanik yang tinggi. Bahan ini juga menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik dibandingkan baja tahan karat.

Opsi bahan titanium berikut tersedia untuk pencetakan 3D logam—Ti-6Al-4V, Beta 21S, Cp-Ti (titanium murni komersial), dan TA15. 

Apa itu Pencetakan 3D Logam?

Pencetakan 3D logam adalah metode pembuatan bagian atau produk logam yang mengadaptasi prinsip umum dan metode metode pembuatan aditif dan menerapkannya pada logam bubuk. Pencetakan 3D selalu melibatkan pembuatan komponen menggunakan bubuk atau kawat filamen, lapis demi lapis, di bawah kendali komputer.

Ada beberapa cara untuk menyatukan lapisan-lapisan serbuk logam secara berurutan untuk membentuk bentuk akhir. Bahan ini dapat dicairkan dengan sinar laser atau elektron, disemprotkan dengan bahan pengikat (binder jetting), atau langsung dicetak sebagai tetesan cair yang dipanaskan dari filamen logam menggunakan printer Direct Energy Deposition (DED) atau Fused Deposition Modeling (FDM).

Logam Apa yang Dapat Anda Cetak 3D?

Pencetakan 3D logam dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai macam bubuk logam. Ini termasuk, namun tidak terbatas pada, baja, aluminium, baja tahan karat, tembaga, kobalt, tungsten, titanium, dan paduan berbasis nikel. Logam mulia seperti platinum, emas, paladium, dan perak juga dapat digunakan dalam pencetakan 3D.  

Bagaimana Cara Kerja Pencetakan 3D Logam? 

Prinsip kerja metode pencetakan 3D logam bergantung pada bahan yang digunakan, apakah berupa bubuk, filamen, atau kawat. Dari ketiga pilihan ini, mencetak dengan bedak adalah metode yang paling umum. 

Dengan pencetakan 3D logam bubuk, bubuk logam untuk lapisan pertama disebarkan oleh pelapis bubuk, atau recoater, di lantai platform pembangunan. Laser atau berkas elektron berkekuatan tinggi kemudian digunakan untuk mengikat material secara selektif saat memindai bubuk. Ini menciptakan satu lapisan padat pada objek. Platform tersebut kemudian dipindahkan ke bawah sebesar 50-200 mikron sementara lapisan bubuk logam lainnya didistribusikan ke lapisan sebelumnya dan proses diulangi. 

Kabel logam, di sisi lain, adalah bahan baku paling terjangkau untuk pencetakan 3D logam. Kawat dilebur dengan busur plasma, laser, atau berkas elektron. Deposisi Energi Langsung (DED) adalah contoh metode pencetakan 3D yang menggunakan kabel logam untuk memproduksi komponen. Hal ini terutama digunakan untuk perbaikan atau untuk menambahkan fitur pada bagian logam yang ada.

Filamen logam hanyalah kabel plastik tipis yang diresapi dengan partikel logam. Pilihan bahan baku ini masuk akal bila menggunakan printer Fused Deposition Modeling (FDM). FDM bekerja dengan mengekstrusi filamen yang dipanaskan melalui nosel ke platform pembuatan untuk membuat bagian. Setelah dicetak, bagian tersebut ditempatkan pada stasiun debinding untuk melelehkan plastik menggunakan pelarut dan kemudian dikirim ke tungku sintering untuk menyatukan partikel logam menjadi potongan logam padat. 

Cara Memilih Bahan Terbaik untuk Pencetakan 3D Logam 

Untuk memilih bahan pencetakan 3D logam terbaik untuk proyek Anda, ikuti langkah-langkah di bawah ini:

1. Tentukan persyaratan kinerja bagian yang akan diproduksi. Persyaratan tersebut dapat mencakup kondisi lingkungan di mana bagian tersebut akan terpapar serta tekanan mekanis yang diperkirakan terjadi pada kondisi pengoperasian.
2. Bandingkan persyaratan kinerja dengan spesifikasi material. Hal ini berarti memeriksa sifat bahan untuk memastikan bahwa bahan tersebut memenuhi persyaratan penggunaan akhir dan kondisi pengoperasian. Misalnya, apakah Anda memerlukan material dengan kekuatan mekanik yang baik atau ketahanan korosi yang baik?
3. Pilih material yang paling sesuai dengan kinerja dan persyaratan suku cadang yang diharapkan sehingga akan memberikan pengoperasian yang andal dan masa pakai yang baik.

Ringkasan

Artikel ini mengulas empat (4) bahan terbaik yang digunakan untuk pencetakan suku cadang dan produk logam 3D. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang bahan pencetakan 3D logam dan apakah bahan tersebut dapat diterapkan pada proyek Anda, hubungi perwakilan Xometry.

Xometry menyediakan berbagai kemampuan manufaktur, termasuk pencetakan 3D dan layanan bernilai tambah lainnya untuk semua kebutuhan pembuatan prototipe dan produksi Anda. Kunjungi situs web kami untuk mempelajari lebih lanjut atau meminta penawaran gratis tanpa kewajiban.

Pemberitahuan Hak Cipta dan Merek Dagang

1. Inconel® adalah merek dagang terdaftar dari divisi Huntington Alloys dari Special Metals Corp., Huntington, WV.

Penafian

Konten yang muncul di halaman web ini hanya untuk tujuan informasi. Xometry tidak membuat pernyataan atau jaminan apa pun, baik tersurat maupun tersirat, mengenai keakuratan, kelengkapan, atau validitas informasi. Parameter kinerja apa pun, toleransi geometrik, fitur desain spesifik, kualitas dan jenis bahan, atau proses tidak boleh dianggap mewakili apa yang akan dikirimkan oleh pemasok atau produsen pihak ketiga melalui jaringan Xometry. Pembeli yang mencari penawaran suku cadang bertanggung jawab untuk menentukan persyaratan khusus untuk suku cadang tersebut. Silakan lihat syarat dan ketentuan kami untuk informasi lebih lanjut.

Dekan McClements

Dean McClements adalah lulusan B.Eng Honors di bidang Teknik Mesin dengan pengalaman lebih dari dua dekade di industri manufaktur. Perjalanan profesionalnya mencakup peran penting di perusahaan terkemuka seperti Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace, dan Hyster-Yale, tempat ia mengembangkan pemahaman mendalam tentang proses teknik dan inovasi.

Baca lebih banyak artikel oleh Dean McClements