| Kategorie | Wichtige Kennzahlen | Typischer Parameterbereich / Werte |
|---|---|---|
| Anwendbare Verfahren | Herstellungsprozess | SLM (Selektives Laserschmelzen) |
| Typische Anwendungen | Anwendungsszenarien | Spritzgussformen, Extrusionswerkzeuge und Konstruktionsteile |
| Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) | Fe (Eisen) | Bal. (Balance) |
| Ni (Nickel) | 8,4 – 10,0 % | |
| Cr (Chrom) | 11,0 – 13,0 % | |
| Mo (Molybdän) | 1,1 – 1,7 % | |
| Al (Aluminium) | 1,2 – 2,0 % (Hoher Aluminiumgehalt) | |
| C (Kohlenstoff) | ≤0,05 % | |
| Si (Silizium) | ≤0,4 % | |
| Mn (Mangan) | ≤0,4 % | |
| P, S, O, N (Verunreinigungen) | P≤0,015, S≤0,015, O≤0,03, N≤0,02 | |
| Physikalische Eigenschaften (Pulver) | Partikelgrößenverteilung (D50) | 30 – 40 μm |
| Partikelgrößenbereich (D10/D90) | D10 ≥15 μm / D90 ≤60 μm | |
| Sphärizität | ≥0,9 (d. h. ≥90 %) | |
| Scheinbare Dichte | ≥4,0 g/cm³ | |
| Schüttdichte | ≥4,5 g/cm³ | |
| Fließfähigkeit | ≤20 s/50 g | |
| Mechanische Eigenschaften (Bauteile) | Status: Wie hinterlegt | Härte: 34-38 HRC Streckgrenze: ≥1100 MPa Dehnung: ≥15,0 % |
| Status: Wärmebehandelt | Härte: 48-52 HRC Streckgrenze: ≥1350 MPa Dehnung: ≥10,0 % |
1. Schlüssel Vorteile dieses CX-Werkzeugstahlpulvers
HochfestMit einer Streckgrenze von mehr als 1350 MPaEs weist eine extrem hohe Belastbarkeit auf und eignet sich daher für Formeinsätze, die hohem Druck ausgesetzt sind.
Hoher Aluminiumgehalt (Al)Die Tabelle zeigt einen Aluminiumgehalt von bis zu 1,2–2,0 %. Dies bedeutet in der Regel, dass das Material durch Aluminidausscheidung verstärkt oder speziell angepasst wurde, um die Oxidationsbeständigkeit oder die Fließfähigkeit beim Drucken zu verbessern. Dies unterscheidet sich deutlich von Standard-18Ni300 (typischerweise Al < 0,15 %).
HärtebereichDie Härte nach der Wärmebehandlung beträgt 48-52 HRC. Diese Härte ist etwas geringer als die von MS1s (54-57 HRC), fällt aber dennoch in die Kategorie der hochharten Werkzeugstähle und weist gleichzeitig eine gute Zähigkeit (Dehnung ≥10%) auf.
2. CX-Werkzeugstahlpulver Anwendung in der additiven Fertigung
CX Werkzeugstahlpulver für SLM ist ein Hochleistungs-Werkzeugstahlpulver, das speziell für das selektive Laserschmelzen entwickelt wurde (SLM) Verfahren. Seine Kernanwendungen konzentrieren sich auf die Herstellung von hochpräzisen, hochkorrosionsbeständigen und hochfesten Industrieformen und kritischen Strukturbauteilen.
Dieses Material eignet sich besonders gut für folgende Anwendungsfälle:
- Spritzgussformen: Es eignet sich besonders gut für die Herstellung von Teilen, die korrosive Medien (wie PVC, flammhemmende Kunststoffe und medizinische Kunststoffe) enthalten. Seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit verlängert die Lebensdauer der Form erheblich und reduziert Ausfallzeiten aufgrund von Wartungsarbeiten im Zusammenhang mit Rost.
- Extrusionswerkzeuge: Es ist in der Lage, auch unter hohen Temperaturen und hohem Druck Dimensionsstabilität und eine hervorragende Oberflächengüte zu gewährleisten und eignet sich daher perfekt für Metallextrusionsprozesse wie Aluminiumprofile und Kupferrohre.
- Konstruktionstechnische Bauteile: Geeignet für Präzisionsteile in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Energiewirtschaft, die komplexen Belastungen standhalten und gleichzeitig eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen müssen. Typische Beispiele sind Hydraulikventilgehäuse, Pumpengehäuse und Steckverbinder.
- Reparatur und Wiederaufbereitung: Es kann zur gezielten additiven Reparatur abgenutzter oder korrodierter Formen und Werkzeuge eingesetzt werden, wodurch deren geometrische Genauigkeit und mechanische Eigenschaften effektiv wiederhergestellt und gleichzeitig die Gesamtkosten für einen Ersatz reduziert werden.
Die speziell abgestimmte Materialzusammensetzung (hoher Chrom-, Nickel- und Aluminiumgehalt) verleiht dem Werkstoff umfassende Vorteile unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen. Er stellt eine ideale Alternative zu herkömmlichen Maraging-Stählen (wie MS1) in korrosiven Umgebungen dar und ist ein Schlüsselmaterial für die Entwicklung der High-End-Werkzeugindustrie hin zu langlebigen und wartungsfreien Betriebsprozessen.
3. Wozu dient CX Die Steel Powder? SLM?
CX Die Stahlpulver ist ein korrosionsbeständiger Maraging-Werkzeugstahl speziell entwickelt für Metall-3D-Drucktechnologien wie das selektive Laserschmelzen (SLM).
Vereinfacht ausgedrückt vereint es die „extrem hohe Festigkeit“ traditioneller Maraging-Stähle (wie MS1) mit der „ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit“ von Edelstahl. Im Bereich der 3D-gedruckten Werkzeugstähle gilt CX als der … „Experte für Korrosionsbeständigkeit“. Im Vergleich zu Standard-MS1 (18Ni300) weisen mit CX-Pulver gedruckte Teile nicht nur außergewöhnliche Festigkeit und Härte auf, sondern bieten auch eine hervorragende Rostbeständigkeit in feuchten oder korrosiven Umgebungen. Es eignet sich ideal für die Herstellung korrosionsbeständiger Spritzgussformen, medizinischer Formen und industrieller Hochleistungskomponenten.
Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung des CX-Druckstahlpulvers, einschließlich Sortenvergleichen, Kernspezifikationen und Überlegungen zum Druck:
3.1 Kernsorten & chemische Zusammensetzung
Auch CX gehört zur Familie der Maraging-Stähle, allerdings wurde seine Legierungszusammensetzung (vor allem der Chromgehalt) angepasst, um korrosionsbeständige Eigenschaften zu erzielen.
- Entspricht folgenden Noten:
- Gewerbliche Qualität: CX (Custom Stainless / Corrosion-resistant eXtreme)
- Materialart: Korrosionsbeständiger Edelstahl aus Maraging
- Typische chemische Zusammensetzung (Gew.-%):
- Cr (Chrom): Ca. 11,0 % – 13,0 % (Kernelement, das Korrosionsbeständigkeit bietet)
- Ni (Nickel): Ca. 8,0 % – 10,0 % (Bildet die martensitische Matrix)
- Mo (Molybdän): Ca. 4,0 % – 5,0 % (Sorgt für Festigkeit und Aushärtung)
- Ti (Titan): Ca. 0,6 % – 1,0 % (Schlüssel für die altersbedingte Niederschlagsbildung)
- Al (Aluminium): ≤ 0,15 %
- C (Kohlenstoff): ≤ 0,03 % (Der extrem niedrige Kohlenstoffgehalt gewährleistet hervorragende Schweißbarkeit und Zähigkeit)
- Fe (Eisen): Gleichgewicht
3.2 Tabelle der grundlegenden Spezifikationen für CX-Werkzeugstahlpulver
Im Folgenden werden die typischen physikalischen und mechanischen Eigenschaften von CX-Pulver in der additiven Fertigung aufgeführt (SLM):
| Kategorie | Schlüsselkennzahl | Typischer Parameterbereich |
|---|---|---|
| Physikalische Eigenschaften | Dichte | Ca. 7,8 – 8,0 g/cm³ |
| Pulvermorphologie | Sphärizität ≥ 95 % | |
| Partikelgröße (D50) | 15 – 45 μm oder 15 – 53 μm | |
| Mechanische Eigenschaften | Zustand | Tatsächlicher Zustand |
| Zugfestigkeit | Ca. 1100 – 1200 MPa | |
| Streckgrenze | Ca. 1000 – 1100 MPa | |
| Verlängerung | Ca. 15 % – 20 % | |
| Härte (HRC) | Ca. 30 – 35 HRC | |
| Typische Anwendungen | Anwendungsfälle | Korrosionsbeständige Spritzgussformen, Formen für medizinische Geräte, Formen für Lebensmittelverpackungen, chemische Bauteile |
3.3 SLM Drucküberlegungen & Schlüsselprozesse
Beim Drucken mit CX-Pulver über SLMUm dichte, fehlerfreie Bauteile zu erhalten, sollten Sie Folgendes beachten:
- Ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit: Das größte Highlight von CX ist, dass es die traditionelle Vorstellung widerlegt, dass „hochharte Werkzeugstähle nicht korrosionsbeständig sein können“. Nach der Wärmebehandlung können gedruckte Teile eine Härte von etwa 50 HRC erreichen und gleichzeitig der Korrosion durch saure Kunststoffzersetzungsgase (z. B. von PVC) widerstehen.
- Wärmebehandlungsverfahren: Ähnlich wie MS1 ist CX im unbearbeiteten Zustand relativ weich (ca. 30 HRC), wodurch es sich gut CNC-bearbeiten, Gewindeschneiden oder Polieren lässt. Nach der Bearbeitung ist eine Aushärtungswärmebehandlung (typischerweise mehrere Stunden bei ca. 480–520 °C) erforderlich, um intermetallische Verbindungen auszuscheiden und so Härte und Festigkeit deutlich zu erhöhen.
- Prozessfenster: Studien zeigen, dass CX ein breites Prozessfenster hat in SLM Drucken. Beispielsweise können Parameter wie eine Laserleistung von 300 W und eine Scangeschwindigkeit von 950 mm/s qualitativ hochwertige Teile mit einer relativen Dichte von über 99,8 % und extrem geringer Porosität ergeben.
- Konforme Kühlkanäle: CX eignet sich gleichermaßen ideal für die Herstellung von Formeinsätzen mit komplexen, internen, konturnahen Kühlkanälen. Dank seiner guten Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit verkürzt es die Spritzgießzyklen deutlich und verhindert das Rosten oder Verstopfen der Kanäle durch längeren Kontakt mit Kühlwasser.
- Empfohlene Druckparameter:
- Schichtdicke: Typischerweise auf 30 μm oder 40 μm eingestellt.
- Mindestwandstärke: Es wird empfohlen, eine Stärke von über 0,3 mm – 0,5 mm zu wählen, um einen erfolgreichen Druck und die strukturelle Integrität zu gewährleisten.
Zusammenfassung:
Wenn Sie Formen herstellen müssen, die Folgendes erfordern sowohl hohe Härte als auch Korrosionsbeständigkeit (z. B. für die Verarbeitung von flammhemmenden Kunststoffen, medizinischen Kathetern oder lebensmittelgeeigneten Produkten) oder wenn die Teile in rauen Umgebungen eingesetzt werden müssen, CX Die Stahlpulver ist derzeit eine der wettbewerbsfähigsten Premium-Optionen im Bereich des 3D-Metalldrucks.
4. Enthält CX Die Steel Powder ähnliche Materialien?
Die ungefähren Materialien zu CX Die Stahlpulver hauptsächlich umfassen MS1 (18Ni300), H13, Und Corrax. Diese Werkstoffe zählen alle zu den Werkzeugstählen bzw. hochfesten Baustählen, weisen aber jeweils spezifische Eigenschaften hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit, Zähigkeit und Wärmebehandlungsverfahren auf. Nachfolgend ein Vergleich ihrer wichtigsten Parameter mit denen von CX-Pulver:
| Kategorie | Schlüsselkennzahl | CX Die Stahlpulver | MS1 (18Ni300) | H13 (Warmarbeitsstahl) | Corrax (korrosionsbeständiger Werkzeugstahl) |
|---|---|---|---|---|---|
| Materialart | Matrix & Eigenschaften | Korrosionsbeständiger Maraging-Stahl | Maraging-Stahl | Cr-Mo Warmarbeitsstahl | Ausscheidungshärtung von Edelstahl |
| Kernvorteil | Hauptmerkmale | Hohe Festigkeit + ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit | Extrem hohe Festigkeit + Hohe Zähigkeit | Hohe thermische Stabilität + Beständigkeit gegen thermische Ermüdung | Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit + gute Polierbarkeit |
| Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) | Cr (Chrom) | 11,0 – 13,0 | ≤0,30 | 4,75 – 5,50 | 12,0 – 14,0 |
| Ni (Nickel) | 8,0 – 10,0 | 17 – 19 | 0,30 – 0,60 | 1.0 – 2.0 | |
| Mo (Molybdän) | 4,0 – 5,0 | 4,5 – 5,2 | 1,10 – 1,75 | 0,8 – 1,2 | |
| Ti (Titan) | 0,6 – 1,0 | 0,6 – 0,8 | ≤0,10 | ≤0,20 | |
| C (Kohlenstoff) | ≤0,03 | ≤0,03 | 0,32 – 0,45 | ≤0,03 | |
| Mechanische Eigenschaften (wärmebehandelt) | Härte (HRC) | 54 – 57 | 54 – 57 | 50 – 54 | 48 – 52 |
| Streckgrenze (MPa) | ≥1900 | ≥1900 | ≥1300 | ≥1400 | |
| Dehnung (%) | ≥4,0 | ≥4,0 | ≥10,0 | ≥8,0 | |
| Physikalische Eigenschaften | Dichte (g/cm³) | ~7,9 | ~8,1 | ~7,8 | ~7,8 |
| Pulvermorphologie | Sphärizität ≥95% | Sphärizität ≥90% | Sphärizität ≥90% | Sphärizität ≥90% | |
| Typische Anwendungen | Anwendungsfälle | Korrosionsbeständige Spritzgussformen, medizinische Formen | Hochfeste Strukturbauteile, konturnahe Kühlformen | Druckgussformen, Warmumformformen | Lebensmittel-/Chemikalienformen, hochpräzise Formen mit Spiegelglanz |
4.1 Zusammenfassung und Empfehlungen
- Auf der Suche nach ultimativer Stärke und Zähigkeit: Wählen MS1 (18Ni300). Es gilt derzeit als Maßstab für Festigkeit und Zähigkeit bei 3D-gedruckten Werkzeugstählen. Allerdings ist seine Korrosionsbeständigkeit relativ gering, weshalb es für feuchte oder korrosive Umgebungen ungeeignet ist.
- Anstreben eines ausgewogenen Verhältnisses von Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit: Wählen CX Die Stahlpulver. Bei nahezu gleichbleibender Festigkeit wie MS1 erreicht es durch die Zugabe von Chrom eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und ist somit eine ideale Wahl als Ersatz für MS1 in korrosiven Umgebungen.
- Streben nach Hitzebeständigkeit und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung: Wählen H13. Es ist speziell für Hochtemperaturanwendungen wie Druckguss- und Warmumformformen konzipiert, seine Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit sind jedoch geringer als die von CX und MS1.
- Höchstmögliche Korrosionsbeständigkeit und Polierbarkeit anstreben: Wählen Corrax. Es erzielt die besten Ergebnisse hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit und Oberflächengüte, seine Festigkeit und Härte sind jedoch etwas geringer als bei CX und MS1, wodurch es sich für Formen mit extrem hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität eignet.
5. 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
