Entdecken Sie die Vielfalt

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1 Entdecken Sie die Vielfalt Die Bandbreite unserer metallischen Standardwerkstoffe NE-Metalle, Werkzeugstähle, Edelmetalle und Leichtmetalle

2 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 Korrosionsbeständigkeit und besonders durch sein Verhältnis von geringer Dichte zu den mechanischen Eigenschaften aus. Reintitan hat eine Dichte von 4,54 g/cm 3 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.

3 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 TiAl6V4 1 TiAl6Nb7 3 Reintitan 1 Zugfestigkeit R m [MPa] 1286 ±57 > 972 > 290 Dehngrenze R p0,2 [MPa] 1116 ±61 > 865 > 180 Bruchdehnung A [%] 8 ±2 > 10 > 20 Brucheinschnürung Z [%] 30 ± E-Modul σ [GPa] 111 ±4-105 Härte nach Vickers [HV10] 384 ± Rauheit R a [ μm ] Rauheit R Z [ μm ] 36 ±4 36 ±4 36 ±4 1 Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt

4 Werkzeug- und Edelstahl Schon in der Antike wurde für die Klingenherstellung 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 Kohlen stoffgehalt 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 Nachbe handlung können die Bauteile in den gewünschten Zustand gebracht werden.

5 Materialeigenschaften große Härte und große Zähigkeit Korrosionsbeständigkeit Anwendungsbereiche Spritz- und Druckgussformen maritime Anwendungen Automobilindustrie Legierungen (316L) (H13) (15-5PH) (17-4PH) Weitere Materialien auf Anfrage. Werkzeugschieber aus Werkzeugstahl mit integrierten, konturnahen Kühlkanälen, Gardena AG. Mechanische Kennwerte (15-5PH) (316L) (H13) Zugfestigkeit R m [MPa] 1100 ± ± ± ±34 Dehngrenze R p0,2 [MPa] 1025 ± ± ±50 Bruchdehnung A [%] 16 ±4 35 ±4-10 ±1 Brucheinschnürung Z [%] - 59 ±3-26 ±9 E-Modul σ [GPa] ± ±43 Härte nach Vickers [HV10] ±2-310 ±4 Rauheit R a [ μm ] - 8 ±2-7 ±2 Rauheit R z [ μm ] 14 ±2 40 ±11 34 ±4 39 ±8 1 Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt

6 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/cm 3 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 (Al 2 O 3 ) 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.

7 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 AlSi12 2 AlSi10Mg 2 AlSi7Mg 2 Zugfestigkeit R m [MPa] 409 ± ± ±17 Dehngrenze R p0,2 [MPa] 211 ± ± ±15 Bruchdehnung A [%] 5,1 6 ±1 3,3 Brucheinschnürung Z [%] - 8 ±1 - E-Modul σ [GPa] - 64 ±10 - Härte nach Vickers [HV10] ±1 105 Rauheit R a [ μm ] Rauheit R z [ μm ] 34 ± Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt

8 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.

9 Materialeigenschaften große Zähigkeit große Festigkeit Biokompatibilität Korrosionsbeständigkeit Anwendungsbereiche Medizintechnik Dentaltechnik Hochtemperaturbereich Mechanische Kennwerte CoCr 1 (F75) Zugfestigkeit R m [MPa] 1050 ±20 Dehngrenze R p0,2 [MPa] 835 ±20 Bruchdehnung A [%] - Brucheinschnürung Z [%] - E-Modul σ [GPa] - Härte nach Vickers [HV10] 345 Rauheit R a [ μm ] - Rauheit R z [ μm ] 29 ±4 1 Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt

10 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.

11 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 X 1 Inconel Inconel Inconel Zugfestigkeit R m [MPa] 772 ± ± ± ±35 Dehngrenze R p0,2 [MPa] 595 ± ± ± ±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 ± ±8 Härte nach Vickers [HV10] 248 ±4 285 ±3 306 ±7 302 ±3 Rauheit R a [ μm ] 8 ±3-6 ±2 - Rauheit R z [ μm ] 40 ± ±10-1 Schichtdicke 30 μm ohne Wärmebehandlung 2 Schichtdicke 50 μm ohne Wärmebehandlung 3 wärmebehandelt

12 Sie brauchen spezielle Materialien? Individuelle Materialentwicklungen auf Anfrage. SLM Solutions GmbH Form SLM500HL Rel _11 SLM Solutions GmbH Roggenhorster Straße 9c D Lübeck Germany Fon Fax