| Kategorie | Parameter | Einheit | Wert / Bereich |
|---|---|---|---|
| Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) | Fe (Eisen) | Gew.-% | Bal. (Balance) |
| Ni (Nickel) | Gew.-% | 0–5 | |
| C (Kohlenstoff) | Gew.-% | 0–1,0 | |
| Mn (Mangan) | Gew.-% | 0–2 | |
| P (Phosphor) | Gew.-% | ≤0,015 | |
| S (Schwefel) | Gew.-% | ≤0,015 | |
| O (Sauerstoff) | Gew.-% | ≤0,08 | |
| N (Stickstoff) | Gew.-% | ≤0,1 | |
| Physikalische Eigenschaften | Partikelgröße D10 | μm | ≥15 |
| Partikelgröße D50 | μm | 30–40 | |
| Partikelgröße D90 | μm | ≤60 | |
| Sphärizität | — | ≥0,9 | |
| Scheinbare Dichte | g/cm³ | ≥4,0 | |
| Schüttdichte | g/cm³ | ≥4,5 | |
| Fließfähigkeit | s/50g | ≤20 | |
| Mechanische Eigenschaften | Zustand | Eigentum | Wert |
| Wie hinterlegt | Rockwell-Härte | 44–47 HRC | |
| Streckgrenze | ≥1150 MPa | ||
| Verlängerung | ≥13,0 % | ||
| wärmebehandelt | Rockwell-Härte | 32–34 HRC | |
| Streckgrenze | ≥950 MPa | ||
| Verlängerung | ≥19,0 % |
1. Merkmale und Hauptvorteile dieses PW01-Pulvers
1.1 Wissenschaftliches Zusammensetzungsdesign: Ausgewogenes Verhältnis von Leistung und Kosten
- Niedriger Nickelgehalt (Ni: 0–5 %)Deutlich niedriger als bei herkömmlichen Maraging-Stählen (z. B. MS1 mit 17–19 %), wodurch die Rohstoffkosten erheblich gesenkt werden, während gleichzeitig eine ausreichende Zähigkeitsgrundlage erhalten bleibt;
- Kontrollierter Kohlenstoffgehalt (C: 0–1,0 %): Gewährleistet Härte und Verschleißfestigkeit bei gleichzeitiger Vermeidung von Sprödigkeitsrisiken, die mit hohem Kohlenstoffgehalt einhergehen, was für die nachfolgende Bearbeitung und Wärmebehandlung von Vorteil ist;
- Kontrolle extrem niedriger Verunreinigungen: P, S ≤0,015 %, O ≤0,08 %, N ≤0,1 % — Gewährleistung hoher Reinheit, Verringerung der Porosität und Rissneigung beim Drucken, Verbesserung der Dichte und der Ermüdungsfestigkeit.
1.2. Hervorragende physikalische Eigenschaften: Optimiert für SLM Verfahren
- Rationale PartikelgrößenverteilungD50 = 30–40 μm, D10 ≥15 μm, D90 ≤60 μm — entspricht der Hauptströmung SLM Empfehlungen zur Ausrüstung (typischerweise 15–53 μm), um eine gleichmäßige Pulververteilung und Schmelzbadstabilität zu gewährleisten;
- Hohe Sphärizität (≥0,9): Eine nahezu ideale Kugelform verbessert die Fließfähigkeit (≤20 s/50 g) und die Packungsdichte (scheinbar ≥4,0 g/cm³, Stampfdichte ≥4,5 g/cm³) erheblich und ermöglicht so die Herstellung von hochdichten Formen (relative Dichte >99,5 % wird üblicherweise erreicht).
- Hervorragende Fließfähigkeit (≤20 s/50 g): Erfüllt die Anforderungen für den kontinuierlichen Mehrschichtdruck und reduziert Prozessfehler wie „Pulverbettkollaps“ oder „lokale Hohlräume“.
1.3 Hervorragende mechanische Eigenschaften: Synergie aus hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit
- Praktische Festigkeit im Ist-Zustand: YS ≥1150 MPa, HRC 44–47 — Teile können nach dem Drucken direkt für Anwendungen mit mittlerer Belastung verwendet oder einer Präzisionsbearbeitung unterzogen werden (CNC, Polieren, Gewindeschneiden);
- Deutliche Verbesserung der Zähigkeit nach der WärmebehandlungDie Härte sinkt auf 32–34 HRC, die Dehnung steigt jedoch auf ≥19,0 % (und übertrifft damit die meisten Werkzeugstähle wie MS1 mit ~4%), wodurch die ideale Kombination aus Festigkeit und Sprödigkeit erreicht wird – besonders geeignet für Werkzeugeinsätze und Wellenteile, die Stößen, Vibrationen oder komplexen Belastungen ausgesetzt sind;
- Beibehaltung der hohen Streckgrenze: Bleibt nach der Wärmebehandlung bei ≥950 MPa, was den meisten vorgehärteten Stählen (z. B. P20 mit ~800 MPa) überlegen ist und die Anforderungen an hochpräzise Strukturbauteile erfüllt.
1.4. Klare Anwendungsorientierung: Abdeckung gängiger High-End-Fertigungsszenarien
- Gilt für Schuhformen, Spritzgussformen (insbesondere für schwach korrosive Medien), Extrusionsdüsen (Aluminium-/Kunststoffprofile), Strukturteile und Wellenkomponenten — vollständig übereinstimmend mit den „Typischen Anwendungen“ in der Tabelle;
- Kompatibel mit vollständig SLM Arbeitsablauf: vom Drucken → Bearbeiten → Wärmebehandlung → Service, mit vorhersehbarer und kontrollierbarer Leistung in jeder Phase, wodurch Entwicklungszyklen verkürzt und die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Formen erhöht werden.
2. Umfassende Bewertung für PW01 Pulver
PW01 ist ein Kostengünstiges und leistungsstarkes additives Fertigungswerkzeug aus Stahlpulver, ausgerichtet auf die industrielle AnwendungAnstatt extreme Härte anzustreben (z. B. MS1 bei 54–57 HRC), wird eine ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Festigkeit (≥1150 MPa), Zähigkeit (≥19 % Dehnung), Kosten (niedriger Ni-Gehalt) und Prozessanpassungsfähigkeit (großes Fenster) SLM Drucken) durch Vereinfachung der Zusammensetzung + ProzessoptimierungDie
Für Hersteller von Formen im mittleren bis oberen Preissegment, die Folgendes benötigen: lange Lebensdauer, einfache Bearbeitung, Beständigkeit gegen leichte Korrosion und BudgetsensibilitätPW01 stellt eine ideale Alternative zu den herkömmlichen Pulvern 18Ni300 oder H13 dar und spiegelt das hohe Niveau der derzeit inländischen Hochleistungs-Werkzeugstahlpulver wider.
3. Anwendungen von PW01-Werkzeugstahlpulver in der additiven Fertigung
PW01 Werkzeugstahlpulver für SLM ist ein Hochleistungs-Werkzeugstahlpulver, das speziell für das selektive Laserschmelzen entwickelt wurde (SLM) Verfahren, dessen Kernanwendungen auf die Herstellung von hochpräzisen, hochkorrosionsbeständigen und hochfesten Industrieformen und kritischen Strukturbauteilen ausgerichtet sind.
3.1 Spritzgussformen
- Anwendungsgebiete: Schuhformen, Elektronikgehäuse, Autoinnenausstattungsteile und andere Produkte, die eine hohe Oberflächengüte erfordern.
- VorteileDie ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit verlängert die Lebensdauer der Form erheblich und reduziert Ausfallzeiten aufgrund von Wartungsarbeiten im Zusammenhang mit Rost.
3.2 Extrusionsdüsen
- AnwendungsgebieteAluminiumprofile, Kunststoffrohre und andere kontinuierliche Umformverfahren.
- Vorteile: Gewährleistet Dimensionsstabilität und hervorragende Oberflächenqualität auch unter hohen Temperaturen und hohem Druck.
3.3 Konstruktionstechnische Bauteile
- AnwendungsgebietePräzisionsteile für die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie, die Energiewirtschaft und andere Bereiche.
- Typische Anwendungen: Hydraulikventilgehäuse, Pumpengehäuse, Verbindungsstücke und andere Komponenten, die eine hohe Belastbarkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern.
3.4 Reparatur und Wiederaufbereitung
- AnwendungsszenarienLokale additive Reparatur verschlissener oder korrodierter Formen.
- Vorteile: Stellt die geometrische Genauigkeit und die mechanischen Eigenschaften effektiv wieder her und reduziert so die gesamten Ersatzkosten.
Die maßgeschneiderte Zusammensetzung dieses Materials (niedriger Nickelgehalt, moderater Kohlenstoffgehalt, strenge Kontrolle der Verunreinigungen) verleiht ihm umfassende Vorteile unter rauen Arbeitsbedingungen und macht es zu einer idealen Alternative zu herkömmlichen Werkzeugstählen in korrosiven Umgebungen sowie zu einer wichtigen Materialgrundlage für die Entwicklung der High-End-Werkzeugindustrie hin zu einer „langen Lebensdauer und wartungsfreien“ Betriebsweise.
4. Wozu dient das Werkzeugstahlpulver PW01? SLM?
PW01 Werkzeugstahlpulver ist ein ausscheidungshärtendes Werkzeugstahlpulver, das speziell für 3D-Metalldrucktechnologien (wie z. B. selektives Laserschmelzen) entwickelt wurde. SLM).
Vereinfacht ausgedrückt vereint dieser Stahl die hohe Festigkeit traditioneller Werkzeugstähle mit exzellenter Korrosionsbeständigkeit und gilt als der beste Stahl für 3D-gedruckte Werkzeugstähle in puncto Preis-Leistungs-Verhältnis. Im Vergleich zum Standardstahl 18Ni300 (MS1) reduziert er die Kosten durch einen niedrigen Nickelgehalt und gewährleistet gleichzeitig durch optimierten Kohlenstoffgehalt und strenge Kontrolle der Verunreinigungen hervorragende Gesamteigenschaften. Er eignet sich besonders für die Herstellung von Werkzeugen, die ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Analyse des PW01-Werkzeugstahlpulvers, einschließlich Sortenvergleichen, Kernspezifikationen und Überlegungen zum Druck:
4.1 Kernsorten und chemische Zusammensetzung
PW01 gehört zur Serie der ausscheidungshärtenden Werkzeugstähle, deren Legierungszusammensetzung so optimiert wurde, dass die Leistung bei gleichzeitiger Kostenreduzierung gewährleistet ist.
Notenäquivalente:
- Gewerbliche Qualität: PW01
- MaterialartAusscheidungshärtender Werkzeugstahl
- Inländische Äquivalente Noten: 06 Stahl / 25CrNi3MoAl Serie
- Internationaler Vergleich: Leistung vergleichbar mit PMS, SM2 und anderen ausscheidungshärtenden Werkzeugstählen
Typische chemische Zusammensetzung (Gew.-%):
- Fe (Eisen)Bal. (Gleichgewicht) – Basiselement
- Ni (Nickel)0-5 % – Sorgt für eine gute Zähigkeitsgrundlage und fördert die Ausscheidungshärtung
- C (Kohlenstoff)0-1,0 % – Steuert Härte und Verschleißfestigkeit
- Mn (Mangan)0–2 % – Verbessert die Härtbarkeit und Festigkeit
- P (Phosphor): ≤0,015 % – Strenge Kontrolle der Verunreinigungen, Vermeidung von Sprödigkeit
- S (Schwefel)≤0,015 % – Verringert die Heißrissneigung
- O (Sauerstoff)≤0,08 % – Gewährleistet die Fließfähigkeit des Pulvers und die Druckqualität
- N (Stickstoff)≤0,1 % – Unterdrückt die Porenbildung
4.2 Tabelle der grundlegenden Spezifikationen für PW01 Werkzeugstahlpulver
Nachfolgend sind typische physikalische und mechanische Eigenschaften des PW01-Pulvers in der additiven Fertigung aufgeführt (SLM):
| Kategorie | Schlüsselkennzahl | Typischer Parameterbereich |
|---|---|---|
| Physikalische Eigenschaften | Partikelgrößenverteilung/μm | D10: ≥15, D50: 30-40, D90: ≤60 |
| Sphärizität | ≥0,9 | |
| Scheinbare Dichte g/cm³ | ≥4,0 | |
| Schüttdichte g/cm³ | ≥4,5 | |
| Fließfähigkeit s/50g | ≤20 | |
| Mechanische Eigenschaften | Zustand | Tatsächlicher Zustand |
| Streckgrenze MPa | ≥1150 | |
| Zugfestigkeit MPa | 1300-1400 | |
| Dehnung % | ≥13,0 | |
| Härte HRC | 44-47 | |
| wärmebehandelter Zustand | 32-34 | |
| Streckgrenze MPa | ≥950 | |
| Dehnung % | ≥19,0 |
4.3 SLM Drucküberlegungen und wichtige Prozesse
Beim Drucken mit PW01-Pulver über SLMUm dichte, fehlerfreie Bauteile zu erhalten, sollten folgende Punkte beachtet werden:
Ausgezeichnete Balance zwischen Stärke und ZähigkeitDer größte Vorteil von PW01 liegt in der Kostenreduzierung durch den geringen Nickelanteil bei gleichzeitig hoher Festigkeit und guter Zähigkeit. Nach der Wärmebehandlung erreichen die gedruckten Teile eine Härte von 32–34 HRC und eine Dehnung von über 19,0 %, wodurch sie sich besonders für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Stoßfestigkeit eignen.
WärmebehandlungsverfahrenÄhnlich wie 18Ni300 ist PW01 im unbearbeiteten Zustand relativ weich (44–47 HRC), wodurch es sich gut für CNC-Bearbeitung, Gewindeschneiden und Polieren eignet. Nach der Bearbeitung ist eine Wärmebehandlung erforderlich (typischerweise mehrere Stunden bei 500–550 °C), die durch die Ausscheidung intermetallischer Verbindungen die Zähigkeit und die Gesamtleistung deutlich verbessert.
ProzessfensterUntersuchungen zeigen, dass PW01 ein relativ breites Prozessfenster aufweist. SLM Drucken. Beispielsweise können mit Parametern wie einer Laserleistung von 300 W und einer Scangeschwindigkeit von 950 mm/s qualitativ hochwertige Teile mit einer relativen Dichte von über 99,5 % und extrem geringer Porosität erzielt werden.
Konforme KühlkanälePW01 eignet sich auch zur Herstellung von Formeinsätzen mit komplexen, internen, konturnahen Kühlkanälen. Dank seiner guten Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit kann es die Spritzgießzyklen deutlich verkürzen und ein Rosten oder Verstopfen der Kanäle durch längeren Kontakt mit Kühlwasser verhindern.
Empfohlene Druckparameter:
- SchichtdickeTypischerweise auf 30 μm oder 40 μm eingestellt
- MindestwandstärkeEs wird empfohlen, eine Stärke von 0,3 mm bis 0,5 mm zu wählen, um ein optimales Druckergebnis und die strukturelle Integrität zu gewährleisten.
Zusammenfassung:
Wenn Sie Formen herstellen müssen, die sowohl eine hohe Festigkeit als auch eine gute Zähigkeit erfordern (z. B. für die Verarbeitung von technischen Kunststoffen, Automobilkomponenten oder Produkten, die einer Stoßbelastung standhalten müssen), oder wenn Teile unter komplexen Arbeitsbedingungen funktionieren müssen, ist PW01 Die Steel Powder derzeit eine der kostengünstigsten Premium-Optionen im Bereich des 3D-Metalldrucks.
5. Enthält das Werkzeugstahlpulver PW01 ähnliche Materialien?
Zu den Werkstoffen, die dem Werkzeugstahlpulver PW01 ähneln, gehören hauptsächlich 18Ni300 (MS1), H13 und P20. Diese Werkstoffe zählen alle zur Kategorie der Werkzeugstähle bzw. hochfesten Baustähle, weisen jedoch jeweils spezifische Eigenschaften hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit, Zähigkeit und Wärmebehandlungsverfahren auf. Nachfolgend ein Vergleich ihrer wichtigsten Parameter mit denen des Pulvers PW01:
| Kategorie | Schlüsselkennzahl | PW01 Werkzeugstahlpulver | MS1 (18Ni300) | H13 (Warmarbeitsstahl) | P20 (vorgehärteter Werkzeugstahl) |
|---|---|---|---|---|---|
| Materialart | Matrix & Eigenschaften | Ausscheidungshärtender Werkzeugstahl | Maraging-Stahl | Chrom-Molybdän-Warmarbeitsstahl | Vorgehärteter Kunststoff-Formenstahl |
| Kernvorteil | Hauptmerkmale | Hohe Festigkeit + Hohe Zähigkeit + Kostenvorteil | Extrem hohe Festigkeit + Hohe Zähigkeit | Hohe thermische Stabilität + Beständigkeit gegen thermische Ermüdung | Gute Bearbeitbarkeit + vorgehärteter Zustand |
| Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) | Ni (Nickel) | 0-5 | 17-19 | 0,30-0,60 | 0,8-1,2 |
| C (Kohlenstoff) | 0-1,0 | ≤0,03 | 0,32-0,45 | 0,28–0,40 | |
| Cr (Chrom) | – | ≤0,30 | 4,75-5,50 | 1,40-2,00 | |
| Mo (Molybdän) | – | 4,5-5,2 | 1,10-1,75 | 0,30-0,55 | |
| Mechanische Eigenschaften (wärmebehandelt) | Härte (HRC) | 32-34 | 54-57 | 50-54 | 28-32 |
| Streckgrenze (MPa) | ≥950 | ≥1900 | ≥1300 | ≥800 | |
| Verlängerung(%) | ≥19,0 | ≥4,0 | ≥10,0 | ≥15,0 | |
| Physikalische Eigenschaften | Dichte (g/cm³) | ~7,8 | ~8,1 | ~7,8 | ~7,8 |
| Pulversphärizität | ≥90% | ≥90% | ≥90% | ≥90% | |
| Typische Anwendungen | Anwendungsfälle | Spritzgussformen, Strukturteile, Wellenteile | Hochfeste Strukturbauteile, konturnahe Kühlformen | Druckgussformen, Warmumformformen | Verwendung von Kunststoffformen im vorgehärteten Zustand |
5.1 Zusammenfassung und Empfehlungen
Streben nach ultimativer Stärke und ZähigkeitWählen Sie MS1 (18Ni300). Es gilt derzeit als Maßstab für Festigkeit und Zähigkeit bei 3D-gedruckten Werkzeugstählen, ist jedoch teurer und weist eine relativ geringe Korrosionsbeständigkeit auf, wodurch es für feuchte oder korrosive Umgebungen ungeeignet ist.
Das Streben nach einem ausgewogenen Verhältnis von Stärke, Widerstandsfähigkeit und KostenWählen Sie PW01 Werkzeugstahlpulver. Durch die Verwendung von nickelarmem Stahl werden die Kosten deutlich reduziert, während gleichzeitig ausreichende Festigkeit und ausgezeichnete Zähigkeit erhalten bleiben. Dadurch ist es eine ideale Alternative zu herkömmlichen, teuren Werkzeugstählen.
Streben nach thermischer Stabilität und Beständigkeit gegen thermische ErmüdungWählen Sie H13. Speziell für Hochtemperaturanwendungen wie Druckguss- und Warmumformformen entwickelt, jedoch sind seine Festigkeit und Zähigkeit geringer als die von PW01 und MS1.
Anstreben guter Bearbeitbarkeit und vorgehärtetem ZustandWählen Sie P20. Kann im vorgehärteten Zustand mit ausgezeichneter Bearbeitbarkeit verwendet werden, jedoch sind Festigkeit und Härte relativ geringer, geeignet für Formenanwendungen mit geringeren Festigkeitsanforderungen.
ZusammenfassungPW01 Werkzeugstahlpulver nimmt mit seiner einzigartigen nickelarmen Zusammensetzung, seinen hervorragenden Gesamteigenschaften und seinen signifikanten Kostenvorteilen eine wichtige Stellung im Bereich der 3D-gedruckten Werkzeugstähle ein und eignet sich besonders für Anwendungen im mittleren bis gehobenen Segment der Werkzeugherstellung, die ein ausgewogenes Verhältnis von Leistung und Wirtschaftlichkeit erfordern. PW01 Werkzeugstahlpulver ist ein Hochleistungs-Werkzeugstahlpulver, das speziell für das selektive Laserschmelzen entwickelt wurde.SLMDieses Stahlpulver mit niedrigem Nickelgehalt bietet eine hervorragende, kostengünstige Alternative zu den herkömmlichen Werkzeugstählen 18Ni300 und H13. Es zeichnet sich durch seine ausscheidungshärtende Zusammensetzung aus, die außergewöhnliche mechanische Eigenschaften liefert und die Eigenschaften eines hochfesten Stahlpulvers mit bemerkenswerter Zähigkeit kombiniert. Ideal für Anwendungen im Metall-3D-Druck. SLM Dieses Pulver eignet sich hervorragend zur Herstellung von Pulverkomponenten für Spritzgussformen, Extrusionsdüsen, Strukturbauteilen und Wellenkomponenten. Als vielseitiges Pulver für die additive Fertigung bietet dieses Formstahlpulver überlegene Verarbeitbarkeit und Zuverlässigkeit für anspruchsvolle industrielle Anwendungen, die Präzision und Langlebigkeit erfordern.
6. Anpassungsdienste von Forgecise
Forgecise Wir bieten umfassende Lösungen zur kundenspezifischen Anpassung von Werkzeugstahlpulvern und decken dabei die gesamte Produktpalette ab – von Standard-Maraging-Sorten bis hin zu kundenspezifischen Hochleistungsformulierungen. Wir unterstützen gängige Werkzeugstahlsorten wie beispielsweise … MS1 (18Ni300/1,2709), CX, H13, Und 42CrMo4Wir können Zusammensetzung, Partikelgrößenverteilung und Sphärizität präzise an Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen anpassen. Ob Kleinserien für Forschung und Entwicklung (ab 1 kg) oder Großaufträge für die Serienproduktion – wir gewährleisten höchste Reinheit, niedrigen Sauerstoffgehalt und ausgezeichnete Fließfähigkeit unserer Pulver und erfüllen damit die strengen Anforderungen verschiedener additiver Fertigungsverfahren. SLM, DED, Und BJTDie
