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 Individuelles Hüftpfannenimplantat aus Titan Materialeigenschaften Korrosionsbeständigkeit Biokompatibilität Geringe thermische Ausdehnung Hohe Festigkeit bei geringer Dichte Anwendungsbereiche Medizintechnik Luft- und Raumfahrt Automobilindustrie Schmuck und Design Maritime Anwendungen

3 Allgemeines Bauteile aus Titan werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihrer relativ geringen Dichte, bei einer exzellenten Korrosionsbeständigkeit, für ein breit gefächertes Einsatzspektrum verwendet. Somit werden Titan und dessen Legierungen beispielsweise in der Automobilindustrie oder in der Luft- und Raumfahrt bereits seit ca erfolgreich eingesetzt. Reintitan wird vorwiegend in der chemischen Industrie, der Verfahrenstechnik oder in der Medizintechnik eingesetzt, in den Bereichen in denen es vorwiegend auf eine gute Korrosionsbeständigkeit ankommt. Dabei überzeugt Titan zusätzlich durch eine geringe thermische Ausdehnung. Auch durch die Biokompatibilität des Titans wird der Einsatz in der Medizintechnik ermöglicht. Somit können beispielsweise Implantate für die Zahnmedizin oder Prothesen für Hüftgelenke aus Titan gefertigt werden. Die Legierung Ti6Al4V ist mit Abstand die gebräuchlichste Titanlegierung weltweit. Grund dafür ist vor allem die Ausgewogenheit ihrer mechanischen Eigenschaften und die langjährige industrielle Erfahrung mit diesem Material. Materialaufbau Bauteile aus Titan weisen nach dem Aufbau mit dem SLM -Verfahren ein homogenes, nahezu porenfreies Gefüge auf, wodurch die mechanischen Kennwerte im Bereich der Materialspezifikation liegen. Durch eine anschließende Nachbehandlung wie Härten, Wärmebehandeln oder Heißisostatisches Pressen (HIP), können die Bauteileigenschaften an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden. Mechanische Kennwerte Formelzeichen und Einheit Ti6Al4V 1,3 Ti6Al7Nb 1,3 Reintitan 1,3 Zugfestigkeit R m [MPa] 1286 ± ± 76 > 290 Dehngrenze R p0,2 [MPa] 1116 ± * ± 35 > 180 Bruchdehnung A [%] 8 ± 2 5 ± 1 > 20 Brucheinschnürung Z [%] 30 ± ± 4 - E-Modul E [GPa] 111 ± ± Härte nach Vickers [HV10] 384 ± ± Rauheit R a [μm] 12 ± 1 12 ± 1 - R z [μm] 70 ± 3 69 ± 8 36 ± 4 1 Schichtdicke 30 μm 2 Schichtdicke 50 μm 3 Wie gebaut 4 Wärmebehandelt * Streckgrenze R e

4 Werkzeug- und Edelstahl Werkzeugschieber aus Werkzeugstahl mit integrierten, konturnahen Kühlkanälen, Gardena AG Materialeigenschaften Hohe Härte und hohe Duktilität Korrosionsbeständigkeit bei Edelstählen Hohe Verschleißfestigkeit Härtbar Anwendungsbereiche Automobilindustrie Werkzeugherstellung Maritime Anwendungen Medizintechnik Maschinenbau

5 Allgemeines Bauteile aus Werkzeug- oder Edelstahl zeichnen sich durch eine hohe Härte bei einer hohen Duktilität aus. Durch den gezielten Einsatz von Legierungsbestandteilen sind die Eigenschaften der Materialien präzise einstellbar. Selbst korrosionsbeständige Stahllegierungen wie (316L) lassen sich so mit dem SLM -Verfahren verarbeiten. Einsatzgebiete für korrosionsbeständige Legierungen finden sich sowohl in der Medizintechnik und Automobilindustrie als auch in der Luft- und Raumfahrt. Werkzeugstahl wird vorwiegend zur Fertigung von Werkzeugen und Formen verwendet, die durch den schichtweisen Aufbau auch mit integrierten Kühlkanälen ausgestattet werden können. Die guten mechanischen Kennwerte von Werkzeug- und Edelstahl erlauben die Verwendung an stark belasteten Einsatzorten, da durch die gute Verschleißfestigkeit oder ein Randschichthärten die Abnutzung minimiert wird. Durch die hohe zulässige Betriebstemperatur des Stahls kann der Verschleiß der Werkzeuge reduziert werden. Materialaufbau Bauteile aus Stahl weisen nach dem Aufbau mit dem SLM -Verfahren ein homogenes, nahezu porenfreies Gefüge auf, wodurch die mechanischen Kennwerte im Bereich der Materialspezifikation liegen. Durch eine anschließende Nachbehandlung wie Härten, Wärmebehandeln oder Heißisostatisches Pressen (HIP), können die Bauteileigenschaften an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden. Mechanische Kennwerte Formelzeichen und Einheit / 316L 2, , / 15-5PH 1,3 17-4PH 2,3 Zugfestigkeit R m [MPa] 633 ± ± ± ± 87 Dehngrenze R P0,2 [MPa] 519 ± ± ± ± 25 Bruchdehnung A [%] 30 ± 5 7 ± 2 16 ± 4 31 ± 3 Brucheinschnürung Z [%] 49 ± ± 6-55 ± 4 E-Modul E [GPa] 184 ± ± ± 22 Härte nach Vickers [HV10] 209 ± ± ± 4 Rauheit R a [μm] 10 ± 2 8 ± 4-9 ± 2 Rauheit R z [μm] 50 ± ± 9 14 ± 2 54 ± 15 1 Schichtdicke 30 μm 2 Schichtdicke 50 μm 3 Wie gebaut 4 Wärmebehandelt

6 Aluminium Antriebspropeller für Rennboote als verkleinertes Modell zur Strömungsmessung Materialeigenschaften Geringe Materialdichte Gute Legierbarkeit Gute Verarbeitbarkeit Gute elektrische Leitfähigkeit Leichtmetall Anwendungsbereiche Automobilindustrie Luft- und Raumfahrt Prototypenbau

7 Allgemeines Aluminium gehört mit einer Dichte von 2,7 g/cm³ zu den Leichtmetallen. Es lässt sich gut verarbeiten und wird unter anderem für dünnwandige Bauteile mit komplexen Geometrien eingesetzt. Aluminium besitzt eine gute elektrische Leitfähigkeit. Aufgrund seiner geringen Festigkeit wird es hauptsächlich als Legierung eingesetzt, die derzeit gängigste Legierung ist AlSi10Mg. Typische Legierungszusätze sind Silizium, Magnesium, Kupfer oder Mangan. Somit lassen sich mit Aluminiumlegierungen Bauteile mit hoher Festigkeit und hoher dynamischer Belastbarkeit erzeugen. Diese Bauteile können optimal in Einsatzbereichen wie der Luft- und Raumfahrt oder der Automobilindustrie verwendet werden. Materialaufbau Bauteile aus Aluminiumlegierungen weisen nach dem Aufbau mit dem SLM -Verfahren ein homogenes, nahezu porenfreies Gefüge auf, wodurch die mechanischen Kennwerte im Bereich der Materialspezifikation liegen. Durch eine anschließende Nachbehandlung wie Härten, Wärmebehandeln oder Heißisostatisches Pressen (HIP), können die Bauteileigenschaften an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden. Mechanische Kennwerte Formelzeichen und Einheit AlSi10Mg 2,3 AlSi12 2,3 AlSi7Mg 2,3 AlSi9Cu3 2,3 Zugfestigkeit R m [MPa] 397 ± ± ± ± 15 Dehngrenze R p0,2 [MPa] 227 ± ± ± ± 8 Bruchdehnung A [%] 6 ± 1 5 ± ± 1 Brucheinschnürung Z [%] 8 ± ± 1 E-Modul E [GPa] 64 ± ± 5 Härte nach Vickers [HV10] 117 ± ± ± 1 Rauheit R a [μm] 7 ± 1-6 ± 1 7 ± 1 Rauheit R z [μm] 46 ± 8 34 ± 4 45 ± 5 46 ± 7 1 Schichtdicke 30 μm 2 Schichtdicke 50 μm 3 Wie gebaut 4 Wärmebehandelt

8 Kobalt-Chrom Individuelle Brücken und Kronen aus Kobalt-Chrom Materialeigenschaften Hohe Festigkeit und hohe Duktilität Sehr hohe Härte Biokompatibilität Korrosionsbeständigkeit Anwendungsbereiche Medizintechnik Dentaltechnik Hochtemperaturbereich

9 Allgemeines Kobalt-Chrom Legierungen zeichnen sich sowohl durch besonders hohe Härten als auch durch eine hohe Duktilität aus. Des Weiteren sind sie korrosionsbeständig. Da sie zudem eine gute Biokompatibilität aufweisen, gehören Kobalt-Chrom Legierungen zu den Standardlegierungen in der Medizin- und Dentaltechnik. Aus ihnen werden sowohl Zahn- als auch Knie- und Hüftgelenkprothesen gefertigt. Die hohe Temperaturbeständigkeit ermöglicht zudem den Einsatz in Hochtemperaturbereichen, wie zum Beispiel in Flugzeugtriebwerken. Da Kobalt-Chrom Bauteile sehr hart sind, können diese nur bedingt zerspanend bearbeitet werden. Durch das SLM -Verfahren wird eine kostengünstige Möglichkeit geschaffen, um schnell Bauteile aus Kobalt-Chrom herzustellen. Materialaufbau Bauteile aus Kobalt-Chrom weisen nach dem Aufbau mit dem SLM -Verfahren ein homogenes, nahezu porenfreies Gefüge auf, wodurch die mechanischen Kennwerte im Bereich der Materialspezifikation liegen. Durch eine anschließende Nachbehandlung wie Härten, Wärmebehandeln oder Heißisostatisches Pressen (HIP), können die Bauteileigenschaften an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden. Mechanische Kennwerte Formelzeichen und Einheit CoCr 1, 3 CoCr 2, 3 SLM-Medi-Dent Zugfestigkeit R m [MPa] 1101 ± ± ± 46 Streckgrenze R e [MPa] 720 ± ± * ± 18 Bruchdehnung A [%] 10 ± 4 10 ± 4 - Brucheinschnürung Z [%] 11 ± 4 11 ± 3 - E-Modul E [GPa] 194 ± ± ± 5 Härte nach Vickers [HV10] 375 ± ± 7 - Rauheit R a [μm] 10 ± 1 10 ± 2 7 ± 1 Rauheit R z [μm] 64 ± 6 65 ± ± 2 1 Schichtdicke 30 μm 2 Schichtdicke 50 μm 3 Wie gebaut 4 Wärmebehandelt *Dehngrenze R p0,2

10 Nickelbasislegierungen Turbinenschaufel mit oberflächenkonformen internen Kühlkanälen zur Leistungssteigerung von Turbinen Materialeigenschaften Korrosionsbeständigkeit Hohe mechanische Festigkeit bis C möglich Gute Schweißbarkeit Härtbar Anwendungsbereiche Luft- und Raumfahrt Hochtemperaturbereich Werkzeugbau

11 Allgemeines Bei Werkstoffen wie Inconel oder Hastelloy X handelt es sich um hochwarmfeste und korrosionsbeständige Nickelbasislegierungen. Sie enthalten zumeist Anteile von Chrom, Eisen, Niob und Molybdän und anderen Legierungsbestandteilen und werden häufig als Superlegierungen bezeichnet. Die Einsatztemperaturen der Nickelbasislegierungen liegen höher als die von Stählen und zudem lassen sich diese überwiegend gut schweißen. Ihre Temperaturfestigkeit wird durch eine Mischung aus Dispersionshärtung, Ausscheidungshärtung und Mischkristallverfestigung erreicht. Nickelbasislegierungen weisen gute mechanische Kennwerte, wie eine hohe Zugfestigkeit und eine gute Dauerfestigkeit auf. Inconel lässt sich bis zu Temperaturen von ca. 700 C einsetzen. Hastelloy X kann sogar bis zu Temperaturen von 1200 C eingesetzt werden. Somit eignen sich diese Legierungen optimal für die Luft- und Raumfahrttechnik oder für den Turbinenbau. Ein weiterer Anwendungsbereich von Nickelbasislegierungen ist der Werkzeugbau. Zudem ermöglichen sie eine nachträgliche Wärmebehandlung und eine maschinelle Nachbearbeitung. Materialaufbau Bauteile aus Nickelbasislegierungen weisen nach dem Aufbau mit dem SLM -Verfahren ein homogenes, nahezu porenfreies Gefüge auf, wodurch die mechanischen Kennwerte im Bereich der Materialspezifikation liegen. Durch eine anschließende Nachbehandlung wie Härten, Wärmebehandeln oder Heißisostatisches Pressen (HIP), können die Bauteileigenschaften an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden. Mechanische Kennwerte Formelzeichen und Einheit Inconel 718 2,3 Inconel 625 1,3 Inconel 939 1,3 Inconel 939 1,4 Hastelloy X 1,3 Zugfestigkeit R m [MPa] 994 ± ± ± ± ± 24 Dehngrenze R p0,2 [MPa] 702 ± ± * ± * ± ± 28 Bruchdehnung A [%] 24 ± 1 33 ± 2 30 ± 4 11 ± 2 20 ± 6 Brucheinschnürung Z [%] 40 ± 7 51 ± 5 45 ± 7 12 ± 2 21 ± 7 E-Modul E [GPa] 166 ± ± ± ± ± 11 Härte nach Vickers [HV10] 293 ± ± ± ± 4 Rauheit R a [μm] 7 ± 2 8 ± 1 6 ± 1-8 ± 3 Rauheit R z [μm] 36 ± 8 57 ± ± 6-40 ± 14 1 Schichtdicke 30 μm 2 Schichtdicke 50 μm 3 Wie gebaut 4 Wärmebehandelt und gehippt * Streckgrenze R e

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