131028 slm materialien

12

3

01

23

SLM® Materialien

NE-Metalle, Werzeugstähle, Edelmetalle und Leichtmetalle

Entdecken Sie die Vielfalt.Discover the variety.

SLM® Materials

Non Ferrous Metals, Tool Steel, Stainless Steel and Light Alloys

12

3

01

23

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 häufi gen Elementen der Erdkruste und steht an 10. Stelle der Elementhäufi gkeit.Es zeichnet sich durch seine hohe Korrosions-beständigkeit und besonders durch sein Verhältnis von geringer Dichte zu den mecha-nischen Eigenschaften aus. Reintitan hat eine Dichte von 4,54 g/cm3 und einen Schmelzpunkt von 1677 °C.

Materialeigenschaften• hohe Festigkeit bei geringem Gewicht• hohe Korrosionsbeständigkeit• gute Biokompatibilität• geringe thermische Ausdehnung• gute Weiterverarbeitbarkeit

Anwendungen• Biomaterial für Implantate• Luft- und Raumfahrt• Motorsport• Schmuck und Design• maritime Anwendungen

Legierungen• Reintitan• Ti6Al7Nb• Ti6Al4V• Grade X Materialien auf Anfrage

Titanium was fi rst discovered in England in1791. Approximately 150 years later and through the introduction of the Kroll-Process, titanium became a commercial product. Titanium (Ti), with the ordinal number 22 in the periodicsystem of elements is defi ned as a transition metal. It is one of the most common elements on the earth`s surface and is listed as the 10th most common element.The material is particularly resistant to corrosion and with high mechanical properties compared to the low specifi c weight. Pure titanium has a density of 4.54 g/cm3 with a melting point of 1677 centigrade.

Material Properties• high strength, low weight• high corrosion resistance• good bio-compatibility• low thermal expansion• good machinability

Applications• bio-material for implants• aerospace• F1 motor sport• jewellery and design• maritime applications

Alloys• pure titanium• Ti6Al7Nb• Ti6Al4V• Grade X materials on request

TitanTitanium

Schliffbilder / Material Structure

MaterialaufbauBauteile aus Titan weisen nach dem Aufbau mit dem SLM® Verfahren ein homogenes, dichtes Gefüge auf.Bei Bedarf kann das Gefüge durch eine individuell angepasste Wärmebe-handlung in den gewünschten Zustand gebracht werden.

Material StructureComponents produced by SLM® in titanium show a homogenous, dense structure. If required, the structure can be heat treated to achieve the required shape.

Mechanische Kennwerte* Mechanical Data

Ti 6Al 7Nb** Ti 6Al 4V** Reintitan pure titanium

Zugfestigkeit Tensile strength Rm [MPa] > 1020 > 972 > 290

Dehngrenze Offset yield stress Rp0,2 [MPa] > 905 > 865 > 180

Bruchdehnung Breake strain A [%] > 10 > 10 > 20

Wärmeleitfähigkeit bei Thermal conductivity at 20° C[W/mK] 7 7,1 22,6

Härte Hardness 39,4 HRC (±2) 37,3 HRC (±2) > 120

Rauigkeit Surface roughness RZ [ μm ] 36 (±4) 36 (±4) 36 (±4)

* Durchschnittswerte aus senkrecht und waagerecht gebauten Proben / Average values of horizontal and vertical bulit samples ** Minimalwerte für geglühte Proben nach ASTM F136, F1295, F1472** Minimal values for annealed samples according ASTM F136, F1295, F1472

Tita

n Ti

tani

um

Individuelles Hüftpfannenimplantat aus Titan für einen australischen Patienten.

Individual Hip Implant in Titanium made for an Australian patient.

12

3

01

23

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 fürWerkzeug- 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 Legierungs-bestandteilen sind die Eigenschaften die-ser Materialien präzise einstellbar. Selbst korrosions beständige Stähle lassen sich so herstellen. Diese als Edelstähle bezeichneten Werkstoffe zeichnen sich durch einen gerin-gen Stickstoff- und Phosphoranteil von unter 0,025% aus. Heute sind diese Materialen im Bereich des Werkzeugbaues weit verbreitet und üblich. Durch die SLM® Technik erweitert sich das Anwendungs- und Verarbeitungsspektrum abermals um einen bedeutenden Schritt.

Materialeigenschaften• hohe Härte und hohe Zähigkeit• große Korrosionsbeständigkeit• gute Nachbearbeitung

Anwendungen• Spritz- und Druckgussformen• Implantate• Besteck und Haushaltswaren• maritime Anwendungen• Spindeln und Schrauben

Legierungen (Auswahl)• 1.2709• 1.4404 (316L)• 1.2344 (H 13)• 1.4540 (15-5PH)

Weitere Materialien auf Anfrage.

Going back two thousand years people were searching for cutting materials which were not only hard but also tough. Along with mass industrialisation at the beginning of the nineteenth century the developmentof steel and its alloys materialised into what we now know as tool steel and stainless steel.These materials reach a high skin hardness when heat treated, with a low carbon content of only 0,5 - 1,5 %.Alloy constituents, when added can adjust the properties to an exact specifi cation. Even corrosion resistant steels can be producedin the same way. These so called stainless steels are known for their low nitrogen and phosphor content of less than 0.025%and today these materials are widely used in the mould making industry. Through the SLM® Technology the processing and exten-ded application of these steel materials has been developed even further.

Material Properties• high hardness and toughness• high corrosion resistance• good machinability

Applications• plastic injection and

pressure diecasting moulds• medical implants• cutlery and kitchenware• maritime• spindles and screws

Alloys (sample)• 1.2709• 1.4404 (316L)• 1.2344 (H 13)• 1.4540 (15-5PH)

Other Materials on request.

Werkzeug- und EdelstahlTool Steel and Stainless Steel


MaterialaufbauBauteile 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 erreichensind. Durch eine anschließende Nachbe-handlung können die Bauteile in den ge-wünschten Zustand gebracht werden.

Material StructureComponents produced by SLM® in steel show a homogenous, dense structure.Due to the particularity of the SLM® building process, levels of hardness can be achieved which cannot be equalled by conventional heat treatment methods. Through post treatment, components can be brought to the condition required.

Mechanische Kennwerte* Mechanical Data 1.4540 (15-5PH) 1.4404 (316L) 1.2344 (H13)** 1.2709**

Zugfestigkeit Tensile strength Rm [MPa] 1100 ±50 625 (±30) 1730 (±30) 1110 (±30)

Dehngrenze Offset yield stress Rp0,2 [MPa] 1025 ±25 525 (±30) - 985 (±30)

Bruchdehnung Breake strain A 16 ±4 - - -

Wärmeleitfähigkeit Thermal conductivity [W/mK] 13,7 15 25,6 15

Härte Hardness 32 ±3 237 HV (±4) 54 HRC (±2)* 51 HRC (±2)*

Rauigkeit Surface roughness RZ [ μm ] 14 ±2 38 (±4) 34 (±4) 35 (±4)

* Durchschnittswerte aus senkrecht und waagerecht gebauten Proben / Average values of horizontal and vertical bulit samples** Angaben nach Wärmebehandlung / Data after heat treatment

Wer

kzeu

g- u

nd E

dels

tahl

To

ol S

teel

and

Sta

inle

ss S

teel

Werkzeugschieber aus Werkzeugstahl mit integrierten, konturfolgenden Kühlkanälen. Foto mit freundlicher Genehmigung der Gardena AG.

Mould inserts with integrated, surface conformal cooling channels. Photo with kind permission of Gardena AG.

Kernschieber für ein Spritzgußwerkzeug mit der Kontur folgenden Kühlkanälen zur Steigerung der Effizienz.

Tool insert for injection mould with confor-mal cooling lines to improve efficiency.

12

3

01

23

Aluminium (Al, Ordnungszahl 13) gehört zur Gruppe der Leichtmetalle und kommt in der Natur nicht in gediegener Form vor. Aluminium wird aus Bauxit gewonnen. Bauxit ist das dritt häufi gste Element der Erdkruste und somit das Metall mit dem höchsten Vorkommen.Aluminium hat eine Dichte von 2,7 g/cm3 und einen Schmelzpunkt von 660°C. Auf Grund sei-ner geringen Festigkeit wird es meist in Form von Legierungen eingesetzt. Typische Legie-rungszusätze sind Silizium, Magnesium, Man-gan und Zink. Reines Aluminium lässt sich sehr gut in konventionellen Verfahren verarbeiten.Aluminiumoxid (Al2O3) ist in keramischer Form ebenfalls weit verbreitet.

Materialeigenschaften• geringe Dichte• gute Legierbarkeit• gute Verarbeitbarkeit (Gießen, Umformen, usw.)• gute elektrische Leitfähigkeit• Automotive• Luft- und Raumfahrt• Gebrauchsgüter

Legierungen (Auswahl)• AlSi12• AlSi10Mg• AlSi7Mg• AlSi9Cu3• AlMg4,5Mn0,4

Weitere Materialien auf Anfrage.

Aluminium (Al, ordinal number 13 in the periodic system of elements) belongsto the light metals group and cannot be found naturally in solid form. Aluminiumis obtained from bauxite. Bauxite is the third most common element on the earth´s surface and hence the metal with the highest occurrence.Aluminium has a density of 2.7 g/cm3 and a melting point of 660 centigrade and can be processed relatively easily by casting, ma-chining and pressing. Due to its low strength it is used to produce alloys from silicon, magnesium, copper, manganese and zinc. Aluminium oxide (Al2O3) can also be found extensively as a ceramic.

Material Properties• low density• good alloying properties• good processability (casting and pressing etc.)• good electrical conductivity• automotive• aerospace• consumer goods

Alloys (sample)• AlSi12• AlSi10Mg• AlSi7Mg• AlSi9Cu3• AlMg4,5Mn0,4

Other Materials on request.

AluminiumAluminium


MaterialaufbauBauteile aus Aluminiumlegierungen weisen nach dem Aufbau mit dem SLM® Verfahren ein homoge-nes, 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.

Material StructureComponents produced by SLM® in Aluminium show a homogenous, void free structure.Due to the particularity of the SLM® building process a typical hardness can be achieved. Through post treatment the componentscan be brought to the required condition.

Mechanische Kennwerte* Mechanical Data AlSi12 AlSi10Mg AlSi7Mg

Zugfestigkeit Tensile strength Rm [MPa] 409 (±20) 352 294 ±17

Dehngrenze Offset yield stress Rp0,2 [MPa] 211 (±20) 208 147 ±15

Bruchdehnung Breake strain A [%] 5,1 3,9 3,3

Härte Hardness 105 HB (±1) 102 HB 100 HB

Rauigkeit Surface roughness RZ [ μm ] 34 (±4) 32 31

* Durchschnittswerte aus senkrecht und waagerecht gebauten Proben / Average values of horizontal and vertical bulit samples

Alu

min

ium

A

lum

iniu

m

Antriebspropeller für Rennboote als verkleinertes Modell zur Strömungs-messung.

propeller for racing boats as scaled model for flow measurements.

12

3

01

23

Kobalt-Chrom Legierungen gehören zu den Standardlegierungen der Medizin und Dental-technik.Aufgrund hoher Härte und guter Elastizitäts-werte werden Kobalt-Chrom Legierungen häu-fi g für Zahnprothesen eingesetzt. Dies hängt auch mit der guten Mundverträglichkeit des Materials zusammen. Da es sehr zäh ist, wird es häufi g gegossen und weniger zerspant.Weitere Anwendungen fi nden sich bei Prothe-sen sowie Knie- und Hüftimplantaten.

Materialeigenschaften• hohe Zähigkeit• hohe Festigkeit• gute Biokompatibilität• gute Korrosionsbeständigkeit

Anwendungen• Dental, Brücken und Kronen• Medizin, Implantate• Hochtemperaturbereich

Legierungen• Co212-f nach ASTM F75

Cobalt-Chrome alloys are standard alloys in the medical and dental fi elds. Due to the high hard-ness and good elasticity, Cobalt-Chrome alloys are used to produce dental prostheses.This is also infl uenced by the good oral tolerability of the alloy. Being a tough material, Cobalt-Chrome alloy is usually cast and not machined. Other uses for Cobalt-Chrome are prosthesis and knee or and hip joint implants.

Material Properties• high toughness• high strength• good bio-compatibility• good corrosion resistance

Applications• dental• medical implants• high temperature

Alloys• Co212-f acc. to ASTM F75

Kobalt-ChromCobalt-Chrome


MaterialaufbauBauteile aus Kobalt-Chrom Legierungen wei-sen nach dem Aufbau mit dem SLM® Verfahren ein homogenes, porenfreies Gefüge auf.Da CoCr sehr schwer zu zerspanen ist, wird durch das SLM® Verfahren eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit geschaffen, umBauteile aus diesem Werkstoff herzustellen.

Material StructureComponents produced by SLM® in cobalt-chrome alloys show homogenous and pore free structures.Since CoCr is difficult to machine, the SLM® process offers a quick and low cost method of producing components in these materials.

Mechanische Kennwerte* Mechanical Data CoCr ASTM F75

Zugfestigkeit Tensile strength Rm [MPa] 1050 (±20)

Dehngrenze Offset yield stress Rp0,2 [MPa] 835 (±20)

Härte Hardness 35 HRC (±1)

Wärmeleitfähigkeit Thermal conductivity [W/mK] 11-14

Rauigkeit Surface roughness RZ [ μm ] 29 (±4)


Kob

alt-

Chr

om

Cob

alt-

Chr

ome

Individuelle Brücken und Kronen aus Kobalt-Chrom.

Individual bridges and crowns in cobalt-chrome.

12

3

01

23

Obwohl das Material Inconel 718 bereits in den frühen 60er Jahren des letzten Jahr-hunderts entwickelt wurde, ist es immer noch das meisteingesetzte Material für Flugturbinen-Bauteile mit einer Betriebs-temperatur unter 650°C. Es handelt sich um eine härtbare Chrom-Nickel-Legierung, die auch deutliche Anteile von Eisen, Niobium und Molybden enthält. Weiterhin sind geringe Anteile von Aluminium und Titan enthalten. Inconel vereint Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit mit sehr guter Schweißbar-keit und Beständigkeit gegen Rißbildung an den Schweißnähten. Es hat gute Zugfestig-keitswerte bei Temperaturen bis zu 700°C.

Materialeigenschaften• Hohe Korrosionsbeständigkeit• Hohe mechanische Festigkeit• Hohe dyn. Temp.belastbarkeit bis 700°C• Gute Schweißbarkeit

Anwendungen• Luftfahrt• Gasturbinen• Raketenantriebe• Raumfahrt• Kernenergie• Pumpen• Werkzeuge

Legierungen• Inconel 625• Inconel 718• Inconel HX (2.4665)

Developed in the early 1960‘s, IN718 is still considered the material of choice for the majority of aircraft engine components with service temperatures below 1200°F (650°C). Inconel 718 is a precipitation-hardenable nickel-chromium alloy containing also signifi cant amounts of iron, niobium, and molybdenum along with lesser amounts of aluminum and titanium. It combines cor-rosion resistance and high strength with outstanding weldability including resistance to postweld cracking. The alloy has excellent creep-rupture strength at temperatures to 1300°F (700°C).

Material Properties• High corrosion resistance• Excellent mech.strength• High creep rupture strength up to 700°C• Outstanding weldability

Applications• Aerospace• gas turbines• rocket motors• spacecraft• space shuttles• nuclear reactors• pumps• turbo pump seals• tooling

Alloys• Inconel 625• Inconel 718• Inconel HX (2.4665)

InconelInconel


Mechanische Kennwerte* Mechanical Data Inconel HX Inconel 625 Inconel 718

Zugfestigkeit Tensile strength Rm [MPa] 910 680 1150 (±140)

Dehngrenze Offset yield stress Rp0,2 [MPa] 400 410 858 (±120)

Bruchdehnung Breake strain A [%] 35 30 18 (±5)

Wärmeleitfähigkeit bei Thermal conductivity at 20° C[W/mK] 11,6 11,4 -

Rauigkeit Surface roughness RZ [ μm ] 28 28 30


Inco

nel

Inco

nel

Turbinenschaufel der neuen Generation mit oberflächenkonformen internen Kühlkanälen zur Leistungssteigerung von Turbinen.

Turbine blade of latest generation with internal conformal cooling channels to improve performance of jet engines.

Halterung für Leitungen im Triebwerksbau.

Bracket for fixation of supply lines in jet turbine.

Unsere Vertriebspartner fi nden Sie unter:For global distributors please visit:

http://www.slm-solutions.com

Sie brauchen spezielle Materialien?Individuelle Materialentwicklungen auf Anfrage.

You need special Materials?Individual Material Development on request.

© S

LM S

olut

ions

Gm

bH 9

/201

2 . P

rint

ed in

Ger

man

y. W

e re

serv

e th

e ri

ght t

o al

ter

tech

nica

l spe

cifi c

atio

ns w

ithou

t rio

r no

tice.

All

prod

ucts

are

(reg

istr

ed) t

rade

mar

ks. Ä

nder

unge

n un

d Ir

rtüm

er v

orbe

halt

en. A

lle g

enan

nten

Pro

dukt

e si

nd (e

inge

trag

ene)

War

enze

iche

n.

SLM Solutions GmbHRoggenhorster Straße 9c23556 Lübeck GermanyT: +49 (0) 451-160 82-0F: +49 (0) 451-160 82-250E: [email protected]

12

3

01

23

SLM®

ist eine eingetragene Marke der SLM Solutions GmbHSLM

® is a registered trademark of SLM Solutions GmbH

131028 slm materialien

Documents

Transcript of 131028 slm materialien