EP3930998A1 - Metal material composition for additively manufactured parts - Google Patents

Metal material composition for additively manufactured parts

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EP3930998A1
EP3930998A1 EP20704275.5A EP20704275A EP3930998A1 EP 3930998 A1 EP3930998 A1 EP 3930998A1 EP 20704275 A EP20704275 A EP 20704275A EP 3930998 A1 EP3930998 A1 EP 3930998A1
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EP
European Patent Office
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mass
powder
range
din
tools
Prior art date
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Pending
Application number
EP20704275.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Hübner
Maximilian Bronner
Axel Wittig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kolibri Metals GmbH
Original Assignee
Kolibri Metals GmbH
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Filing date
Publication date
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    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
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    • B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/35—Iron
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • Claim 1 is known, for example, in the subject matter of DE 100 39 144 C1 or WO2002 / 11928 A1. There a method for the production of precise components by laser melting or laser sintering of a powder material is described. It is suggested there that
  • Metal powder mixtures with 3 components can be produced.
  • the aim is to increase the melting temperature of the finished component.
  • the cited publication provides that iron and other powder constituents are used as the main component of the metallic powder composition and are present in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form.
  • the main component iron in the powder mixture is supplemented by further powder elements, which are added individually or in any combination, e.g.
  • the invention relates to a method for producing precise components according to the preamble of the main claim.
  • the invention is therefore based on the object of a metallic one
  • SLM additive 3D laser melting
  • SLS laser sintering
  • FDM / melt layering fused deposition modeling
  • the invention is characterized by the technical teaching of the independent claims.
  • Binder jetting is an additive manufacturing process in which powdered starting material is bonded with a binder at selected points in order to create workpieces.
  • Fused Deposition Modeling FDM; German: Schmelz harshung
  • FFF Fused Filament Fabrication
  • Combination with each other can be used to produce a metallic workpiece.
  • a known metallic material composition for the additive manufacture of steel the composition according to DIN standard 1.3343 is mentioned, a powdered base material being used in a preferred embodiment according to the invention. So far, however, in the SLM The only known technique is to powder all metal materials that are defined in DIN standards and process them in the 3D printer, which, however, led to inadequate workpiece qualities. The invention therefore takes advantage of the SLM method or that
  • SLS Laser sintering
  • FDM fused deposition modeling
  • this is a ceramic one
  • Powder composition sold under the designation XW0625.
  • the invention therefore relates to all of the following areas of application, namely SLM (laser melting) and / or SLS (laser sintering) and / or
  • the ceramic powder is mixed with up to 15% M-% with the steel powder and then processed in the SLM or SLS and / or laser deposition welding and / or FDM and / or binder jetting method.
  • the term “ceramic” used here is synonymous with the term “carbide”.
  • the powder composition XW0625 can be referred to as both a ceramic and a carbide powder composition
  • the advantage of the invention is that due to the material composition in the molten workpiece there is now a matrix of molten steel in which unmelted ceramic particles are embedded. Preferably 1/6 of the volume of the molten steel is evenly interspersed with ceramic particles.
  • Ceramic has a very high hardness but poor toughness. His
  • the high hardness comes from embedded ceramic particles.
  • the high toughness comes from the metal and the invention uses the advantages of hard metal in the mixture, namely the hardness of ceramic with the toughness of steel, so that both properties are combined in one material.
  • Tungsten carbide is a metal matrix composite made of cobalt and carbides and carbides are also to be regarded as ceramic materials.
  • the cobalt is approximately 15% in the hard metal and the ceramic or carbides are 85% of the mass.
  • the comparison with hard metal is merely an analogue, which means that in the present invention no hard metal is added and no hard metal particles either, but only a comparison is made that a steel refined with hard metal also receives the required positive properties , just as in the present invention, the steel powder also has the superior properties when mixed with ceramic powder.
  • the invention claims, inter alia, protection of the following subjects alone or in any arbitrary manner
  • DIN 1.45XX preferred but not limited to DIN 1.4562
  • DIN 1.27XX preferred but not limited to DIN 1.2709
  • DIN 3.23XX preferred but not limited to DIN 1.2383
  • a first preferred embodiment relates to the technical teaching of claim 1 and claims a
  • a second preferred embodiment relates to the technical teaching of claim 2 and claims a
  • a powder material which consists of a mixture of at least two powder elements, the powder mixture being formed by the main component titanium powder and further powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts according to the standard DIN EN 10027-2 No. 3.7165 with the short name Titan Grade 5 are added:
  • powder alloy is created from these powder elements, with the following powder elements in elemental, alloyed or pre-alloyed form, each individually or in any combination being added to the alloy:
  • a third embodiment relates to the technical teaching of claim 3 and claims a
  • High-performance cutting tools dies and punches
  • Forming and bending tools by laser melting or laser sintering of a powder material consisting of a mixture of at least two powder elements, the powder mixture being formed by the main constituent iron powder and further powder alloy elements which are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each for yourself or in any
  • Composition C 1 55 / Si 0.4 / Mn 0.3 / Cr 11, 8 / Mo 0.75 / V 0.82 or other chromium-nickel steels are added, especially if the chemical composition shows the following indicators:
  • a fourth embodiment relates to the technical teaching of claim 4 and claims a Process for the production of precise components from austenitic stainless steel 1.4404 (316L) with good acid resistance, preferably for chemical apparatus construction, in sewage treatment plants and in the paper industry, for mechanical components with increased demands on the
  • a fifth embodiment relates to the technical teaching of claim 5 and claims a
  • Powder elements consists, the powder mixture through the
  • the main constituent is iron powder and other powder alloy elements that are in elementary, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, with the powder elements each individually or in any combination in the following quantities in accordance with the standard DIN EN 10027-2 No. 1.4562 with the EN material short name X1 NiCrMoCu32 -28-7 are added:
  • a sixth embodiment relates to the technical teaching of claim 6 and claims a
  • Cutting tools as high-speed steel with high toughness and good cutting performance or cold forming tools, in particular
  • High-performance cutting tools dies and punches
  • Pressing tools for the ceramic and pharmaceutical industry Cold rolling for multi-roll stands; Forming and bending tools by laser melting or laser sintering or laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two
  • Powder elements consists, the powder mixture through the
  • the main constituent is iron powder and other powder alloy elements, which are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts in accordance with the standard DIN EN 10027-2 No. 1.3343 with the short name HS6-5- 2C or other chrome-nickel steels can be added, especially if the chemical composition shows the following indicators:
  • Chromium in the range between 3.80 and 4.50 mass%, 6.4 manganese less than 0.40 mass%,
  • 6.11 carbon in the form of diamond powder in the range between 1.15 to 50 mass%, preferably 15 mass%
  • a seventh embodiment relates to the technical teaching of claim 7 and claims a
  • Cutting tools as high-speed steel with high toughness and good cutting performance or cold forming tools, in particular
  • High-performance cutting tools dies and punches
  • Pressing tools for the ceramic and pharmaceutical industry Cold rolling for multi-roll stands; Forming and bending tools by laser melting or laser sintering or laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two
  • Powder elements consists, the powder mixture through the
  • the main constituent is iron powder and other powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts in accordance with the standard DIN EN 10027-2 No. 1.3343 with the Short names HS6-5-2C or other chrome-nickel steels are added, especially if the chemical composition shows the following key figures:
  • composition according to DIN 1.3343 used according to the following table:
  • Tempering 540-560T at least 2xlh or n tempering sign
  • Table 1 In a preferred embodiment of the present invention it is provided that the substances specified in Table 1 are now present in a powdery admixture in a weight proportion of 85% and that for this admixture an essentially ceramic powder
  • Material composition is admixed in a range from about 10% to 50%, with admixture value of 15% being preferred.
  • the preferred feature of the invention is therefore that the ceramic powder materials specified in Table 2 are mixed in the above-mentioned preferred admixture range (in percent by weight) of the metallic powder mixture according to Table 1, and ultimately results in a composite powder material that is thus superior
  • Diamond powder and / or a powdery carbide powder can be added. And far if the boron nitride and / or carbide and / or diamond powder bodies used have a cubic shape (CBN) and / or a broken shape with a grain size in the range between 1 to 40 micrometers. And furthermore, the melting temperature of the ceramic and / or carbidic powder composition used is well above the melting temperature of the metallic powder compositions and that in the SLM process or SLS or SLM process or laser build-up welding or FDM or binder jetting only the metallic powder compositions are melted
  • FIG. 1 a schematic process sequence in the laser melting process
  • FIG. 2 a schematic sectional view through a workpiece manufactured using the SLM process
  • FIG. 3 an illustration roughly the same as FIG. 2.
  • Table 3 Illustration of the powder composition made of the material 1.3343 in conjunction with a ceramic powdery additive mixture
  • Table 3A shows the powder composition obtained from Table 3 with details of the ranges of the admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
  • Tab. 4 Representation of the powder composition from the material 3.7165 in connection with a ceramic powdery additive mixture.
  • Table 4A the powder composition obtained from Table 4 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
  • Tab. 5 Representation of the powder composition from the material 1.2379 in connection with a ceramic powdery additive mixture.
  • Table 5A the powder composition obtained from Tab. 5 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
  • Tab. 6 Representation of the powder composition made of the material 1.4404 in connection with a ceramic powdery additive mixture.
  • Table 6A the powder composition obtained from Table 6 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
  • Tab. 7 Representation of the powder composition from the material 1.4562 in connection with a ceramic powdery additive mixture.
  • Table 7A the powder composition obtained from Table 7 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
  • Tab. 8 Representation of the powder composition from the material 1.3343 in connection with a diamond powdery additive mixture.
  • Table 8A The powder composition obtained from Table 8 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
  • Tab. 9 Representation of the powder composition from the material 1.3343 in
  • FIG. 1 generally shows a powder composition which consists of a metal powder composition 2 which is stored in a first container 1.
  • a ceramic powder composition 4 according to the invention is provided in a further container 3, which in a homogenization machine 6 becomes a
  • Powder mixture 5 is mixed together and homogenized.
  • the finished powder mixture 5 is fed to a 3-D laser melting machine 20 with the belt 7, where it is poured into a tank 8
  • a material beam 10 is now directed from the tank 8 in the direction of a building plate 13 and at the same time this material composition is irradiated with the laser beam 11 by a laser gun 9, so that a vertically built-up layer structure 12 results.
  • each layer can be 40 micrometers thick.
  • the invention is not restricted to this. Others can
  • Layer thicknesses are used, it being preferred that the individual layers merge homogeneously with one another and form a uniform
  • the workpiece 14 produced in a layered structure is shown schematically in FIG. 2 and, according to the invention, its main component consists of a matrix material 15, which is the metallic base material
  • Metal powder composition 2 corresponds, with the ceramic particles 16 in the composite material of the matrix material now
  • Ceramic powder composition 4 are melted uniformly.
  • the density of the ceramic particles in the matrix material 15 is in the range from 1.0 to 5.0, but preferably 3.80 g / cm 3 .
  • the particles can be both spherical, i. be embedded in a ball, cone or other ball-like shape, but they can also be provided as broken particles that are even better flattened and bonded in the metal material.
  • Such a workpiece 14 is shown, for example, in FIG. 3, which is designed as a material stamp 17, for example.
  • the sectional view 18 shows only schematically the material structure in
  • any other metallic workpieces 14 with the superior properties can be produced, e.g. Inserts for tools, inserts for drills, wearing parts in the
  • the invention is accordingly used in all areas where it is a matter of using particularly hard and wear-resistant metal parts which, however, are easy to machine.
  • the basic properties (hardness, toughness, rigidity, Bending fatigue strength) of the metal material used is changed, this has the advantage that only insignificantly changed conditions of use have to be taken into account during processing and use.
  • a hard metal-like material is produced, the abrasiveness of which is significantly increased.

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Abstract

The invention relates to a method for producing precise components, particularly cutting tools or cold forming tools, cold extrusion punches and dies by laser melting or laser sintering or laser deposit welding or FDM or binder jetting of a powder material, which consists of a mixture of at least two powder elements, wherein the powder mixture is formed by the primary component iron powder and additional powder alloying elements, which are present in elementary, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, wherein the powder elements are each added separately or in arbitrary combination in the following quantities according to the DIN standard EN 10027-2 no. 1.33XX or DIN EN 10027-2 no. 1.27XX in particular according to the DIN standard EN 10027-2 no. 1.3343 having the short name HS6-5-2C or DIN EN 10027-2 no. 1.2709, wherein a powder alloy is created from said powder elements over the course of the laser sintering process, the following powder elements, present in elementary, alloyed or pre-alloyed form, each being additionally added to the alloy separately or in arbitrary combination: tungsten, in the range between 35, 10 and 0.7 M.-%, preferably 10 M.-%, titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 M.-%, preferably 3.2 M.-%, carbon in the range between 0.08, 1.23 to 4.1 M.-%, preferably 1.23 M.-%, O in the range between 0.00 to 0.02 M.-%, N in the range between 0.00 to 0.02 M.-%, undefined residual materials less than 0.1 M.-%.

Description

Metallische Materialzusammensetzunq für additiv herqestellte Teile Metallic material composition for additively manufactured parts
Eine metallische Materialzusammensetzung nach dem Oberbegriff des A metallic material composition according to the generic term of
Patentanspruches 1 ist beispielsweise in dem Gegenstand der DE 100 39 144 C1 oder der W02002/11928 A1 bekannt geworden. Dort wird ein Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile durch Laserschmelzen oder Lasersintern eines Pulvermaterials beschrieben. Dort wird vorgeschlagen, dass Claim 1 is known, for example, in the subject matter of DE 100 39 144 C1 or WO2002 / 11928 A1. There a method for the production of precise components by laser melting or laser sintering of a powder material is described. It is suggested there that
Metallpulvermischungen mit 3 Komponenten hergestellt werden. Das Ziel ist, die Erhöhung der Schmelztemperatur des fertigen Bauteiles zu erreichen. Metal powder mixtures with 3 components can be produced. The aim is to increase the melting temperature of the finished component.
Bei Erreichung dieses Ziels sieht die genannte Druckschrift vor, dass als Hauptbestandteil der metallischen Pulverzusammensetzung ein Eisen und weitere Pulverbestandteile verwendet werden, in elementarer, vorlegierter oder in teilweise vorlegierter Form vorliegen. Der Hauptbestandteil Eisen in der Pulvermischung wird ergänzt durch weitere Pulverelemente, die einzeln oder in beliebiger Kombination zugegeben werden, wie z.B. die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches. When this goal is achieved, the cited publication provides that iron and other powder constituents are used as the main component of the metallic powder composition and are present in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form. The main component iron in the powder mixture is supplemented by further powder elements, which are added individually or in any combination, e.g. The invention relates to a method for producing precise components according to the preamble of the main claim.
Es ist anerkannt, dass die Zumischung dieser Materialien in den angegebenen Zumischungsbereichen durchaus zu einer Erhöhung der Schmelztemperatur des fertigen Bauteiles führt. Allerdings wird durch die Zumischung der oben genannten Komponenten nicht unbedingt und zwangsläufig die Härte des damit hergestellten Werkstückes verbessert. It is recognized that the admixture of these materials in the indicated admixture ranges certainly leads to an increase in the melting temperature of the finished component. However, adding the above-mentioned components does not necessarily and inevitably improve the hardness of the workpiece produced with it.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde eine metallische The invention is therefore based on the object of a metallic one
Materialzusammensetzung für das additive 3D-Laserschmelzen (SLM) oder das Lasersintern (SLS) oder das Auftragsschweissen oder das Binder Jetting oder das Fused Deposition Modeling (FDM / Schmelzschichtung) der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass eine verbesserte Härte und eine verbesserte Abrasivität des damit hergestellten Werkstückes erreicht wird. Material composition for additive 3D laser melting (SLM) or laser sintering (SLS) or build-up welding or binder jetting or fused deposition modeling (FDM / melt layering) of the above to further develop said type so that an improved hardness and an improved abrasiveness of the workpiece produced with it is achieved.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre der unabhängigen Ansprüche gekennzeichnet. To solve the problem, the invention is characterized by the technical teaching of the independent claims.
Wenn in der folgenden Beschreibung Anwendungsbeispiele beschrieben werden, welche das Laserschmelzen (SLM) betreffen, so ist dies nicht einschränkend zu verstehen. Dies erfolgt lediglich der einfacheren If application examples are described in the following description which relate to laser melting (SLM), this is not to be understood as restrictive. This is done only for the simpler one
Beschreibung wegen. Alle Ausführungen, in denen die Anwendung des SLM- Verfahrens beschrieben ist, gelten in analoger Weise auch für das Lasersintern (SLS) oder das Laser-Auftragsschweissen oder das Binder Jetting oder das Fused Deposition Modeling (FDM / Schmelzschichtung) ohne dass dies explicit erwähnt ist. Description because of. All versions in which the use of the SLM process is described also apply in an analogous manner to laser sintering (SLS) or laser build-up welding or binder jetting or fused deposition modeling (FDM / fusion layering) without this being explicitly mentioned .
Das Binder Jetting (auch 3D-Drucken) ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem pulverförmiges Ausgangsmaterial an ausgewählten Stellen mit einem Binder verklebt wird, um so Werkstücke zu erzeugen. Fused Deposition Modeling (FDM; deutsch: Schmelzschichtung) oder Fused Filament Fabrication (FFF) bezeichnet ein Fertigungsverfahren aus dem Binder jetting (also known as 3D printing) is an additive manufacturing process in which powdered starting material is bonded with a binder at selected points in order to create workpieces. Fused Deposition Modeling (FDM; German: Schmelzschichtung) or Fused Filament Fabrication (FFF) refers to a manufacturing process from the
Bereich des 3D-Drucks, mit dem ein Werkstück schichtweise aus einem schmelzfähigen Kunststoff oder auch - in neueren Technologien - aus geschmolzenem Metall aufgebaut wird. The area of 3D printing, with which a workpiece is built up in layers from a meltable plastic or - in newer technologies - from molten metal.
Die genannten fünf Verfahren können einzeln oder in jeder beliebigen The above five methods can be used individually or in any
Kombination untereinander zur Herstellung eines metallischen Werkstücks verwendet werden. Als Beispiel für eine bekannte metallische Materialzusammensetzung zur additiven Herstellung eines Stahls wird die Zusammensetzung nach DIN-Norm 1.3343 genannt, wobei erfindungsgemäß in einer bevorzugten Ausführung ein pulverisiertes Grundmaterial genommen wird. Bisher war es jedoch in der SLM- Technik nur bekannt, alle Metall-Materialien, die in DIN-Normen definiert sind zu verpulvern und im 3D-Drucker zu verarbeiten, was jedoch zu ungenügenden Werkstück-Qualitäten führte. Die Erfindung nutzt deshalb den Vorteil des SLM-Verfahrens oder das Combination with each other can be used to produce a metallic workpiece. As an example of a known metallic material composition for the additive manufacture of steel, the composition according to DIN standard 1.3343 is mentioned, a powdered base material being used in a preferred embodiment according to the invention. So far, however, in the SLM The only known technique is to powder all metal materials that are defined in DIN standards and process them in the 3D printer, which, however, led to inadequate workpiece qualities. The invention therefore takes advantage of the SLM method or that
Lasersintern (SLS) oder das Auftragsschweissen oder das Binder Jetting oder das Fused Deposition Modeling (FDM / Schmelzschichtung), durch die Laser sintering (SLS) or build-up welding or binder jetting or fused deposition modeling (FDM / fused layering) through which
Hinzufügung spezieller Pulverzubereitungen die herkömmliche Adding special powder preparations to the conventional one
Pulverzubereitung zu verbessern, in dem bestimmte Partikel hinzugefügt werden, die man konventionell z.B. im Stangenpresswerk nicht hinzufügen kann. In einer bevorzugten Ausführung ist dies eine keramische To improve powder preparation, in which certain particles are added that are conventionally e.g. in the extrusion plant cannot add. In a preferred embodiment, this is a ceramic one
Pulverzusammensetzung, die unter der Bezeichnung XW0625 vertrieben wird. Powder composition sold under the designation XW0625.
Würde man in einen herkömmlichen Schmelztiegel Stahl und Keramik füllen und das Gemisch auf Schmelztemperatur erhitzen, würde die Keramik oben und der Stahl unten schwimmen und es könnte kein gleichmäßiges Gefüge im daraus gegossenen Werkstück erreicht werden. If steel and ceramics were to be filled into a conventional crucible and the mixture was heated to the melting temperature, the ceramics would float at the top and the steel at the bottom, and a uniform structure could not be achieved in the workpiece cast from it.
Die Erfindung betrifft deshalb alle nachfolgenden Anwendungsbereiche, nämlich SLM (Laserschmelzen) und/oder SLS (Lasersintern) und/oder The invention therefore relates to all of the following areas of application, namely SLM (laser melting) and / or SLS (laser sintering) and / or
Laserauftragsschweissen und/oder FDM und/oder Binder Jetting Verfahren. Laser deposition welding and / or FDM and / or binder jetting processes.
Als bevorzugte Ausführung ist vorgesehen, dass das Keramikpulver mit bis zu 15% M-% unter das Stahlpulver gemischt wird und dann im SLM- oder SLS- und/oder Laserauftragsschweissen- und/oder FDM- und/oder Binder Jetting- Verfahren verarbeitet wird. As a preferred embodiment it is provided that the ceramic powder is mixed with up to 15% M-% with the steel powder and then processed in the SLM or SLS and / or laser deposition welding and / or FDM and / or binder jetting method.
Damit wird ein gleichmäßig verteiltes Gefüge von Keramikpartikeln im Stahl erreicht. Die Keramikpartikel werden vom Laser nicht aufgeschmolzen, sondern nur die Metallpartikeln werden aufgeschmolzen, sodass die ungeschmolzenen Keramikpartikel in das geschmolzene Metallgefüge gleichmäßig eingebettet werden. Daraus ergibt sich eine neuartige Metall-Keramik-Matrix für das so hergestellte Werkstück. Die Hinzufügung von 15 M % im Matrixmaterial ist jedoch nur eine bevorzugte Ausführungsvariante. Es kann auch vorgesehen sein einen Anteil von 30% oder 32 M.-% des Keramikmaterials in der Metallmatrix einzubetten. This results in a uniformly distributed structure of ceramic particles in the steel. The ceramic particles are not melted by the laser, only the metal particles are melted so that the unmelted ceramic particles are evenly embedded in the melted metal structure. This results in a new type of metal-ceramic matrix for the workpiece produced in this way. However, the addition of 15 M% in the matrix material is only a preferred variant. It can also be provided that a proportion of 30% or 32 mass% of the ceramic material is embedded in the metal matrix.
Der hier verwendete Begriff„Keramik“ ist gleichbedeutend mit dem Begriff „Karbide“. Insbesondere die Pulverzusammensetzung XW0625 kann sowohl als keramische als auch als karbidische Pulverzusammensetzung bezeichnet werden The term “ceramic” used here is synonymous with the term “carbide”. In particular, the powder composition XW0625 can be referred to as both a ceramic and a carbide powder composition
Somit ergibt sich für die Erfindung die technische Lehre, ein Stahlpulver nach verschiedenen DIN-Normen, die später angegeben werden, mit einem This results in the technical teaching for the invention, a steel powder according to various DIN standards, which are specified later, with a
Keramikpulver verschiedener Zusammensetzungen zu mischen, um damit im Vergleich zu den Ausgangsmaterialien überlegene Materialeigenschaften zu erzielen. To mix ceramic powders of different compositions in order to achieve superior material properties compared to the starting materials.
Dabei wird bevorzugt, wenn die Keramik im SLM-Verfahren nicht It is preferred if the ceramic does not use the SLM process
aufgeschmolzen wird, sondern nur der Stahl und die Keramik sind dann in der Stahlmatrix eingebettet. is melted, but only the steel and the ceramic are then embedded in the steel matrix.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch die Materialzusammensetzung im geschmolzenen Werkstück nunmehr eine Matrix aus geschmolzenem Stahl vorliegt, in der ungeschmolzene Keramikpartikel eingebettet sind. Bevorzugt 1/6 des Raumvolumens des aufgeschmolzenen Stahls ist damit gleichmäßig mit Keramik-Partikeln durchsetzt. The advantage of the invention is that due to the material composition in the molten workpiece there is now a matrix of molten steel in which unmelted ceramic particles are embedded. Preferably 1/6 of the volume of the molten steel is evenly interspersed with ceramic particles.
Es gibt noch weitere Vorteile bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens: There are other advantages of using the method according to the invention:
Keramik hat eine sehr hohe Härte, aber eine geringe Zähigkeit. Seiner Ceramic has a very high hardness but poor toughness. His
Eigenschaft nach entspricht es einer Glasscheibe, die zerbrechlich ist. Im Gegensatz dazu ist es bei Stahl entgegengesetzt, denn Stahl hat eine geringe Härte, aber eine sehr hohe Zähigkeit. Beim Hartmetall kommt die hohe Härte von eingebetteten Keramikpartikeln. Bei Stahl kommt die hohe Zähigkeit vom Metall und die Erfindung nutzt in der Mischung die Vorteile vom Hartmetall nämlich die Härte von Keramik mit der Zähigkeit vom Stahl, sodass beide Eigenschaften in einem Material kombiniert werden. According to its property, it corresponds to a pane of glass that is fragile. In contrast, it is the opposite for steel, because steel has a low hardness but a very high toughness. With carbide, the high hardness comes from embedded ceramic particles. In the case of steel, the high toughness comes from the metal and the invention uses the advantages of hard metal in the mixture, namely the hardness of ceramic with the toughness of steel, so that both properties are combined in one material.
Hartmetall ist ein Metallmatrix-Verbundwerkstoff aus Kobalt und Karbiden und Karbide sind gleichzeitig als keramische Werkstoffe anzusehen. Das Kobalt ist in dem Hartmetall ungefähr zu 15% und die Keramik, bzw. Karbide sind 85% der Masse. Tungsten carbide is a metal matrix composite made of cobalt and carbides and carbides are also to be regarded as ceramic materials. The cobalt is approximately 15% in the hard metal and the ceramic or carbides are 85% of the mass.
Bei dem Vergleich mit Hartmetall handelt es sich lediglich um ein Analogon, was bedeutet, dass in der vorliegenden Erfindung kein Hartmetall hinzugefügt wird und auch keine Hartmetallpartikel, sondern es wird nur ein Vergleich gezogen, dass auch ein mit Hartmetall veredelter Stahl die geforderten positiven Eigenschaften erhält, genauso wie bei der vorliegenden Erfindung das Stahlpulver bei der Zumischung mit Keramikpulver ebenfalls die überlegenen Eigenschaften erhält. The comparison with hard metal is merely an analogue, which means that in the present invention no hard metal is added and no hard metal particles either, but only a comparison is made that a steel refined with hard metal also receives the required positive properties , just as in the present invention, the steel powder also has the superior properties when mixed with ceramic powder.
In einer bevorzugten Ausführung beansprucht die Erfindung unter anderem Schutz folgender Gegenstände in Alleinstellung oder in jeder beliebigen In a preferred embodiment, the invention claims, inter alia, protection of the following subjects alone or in any arbitrary manner
Kombination untereinander: Die Erfindung beansprucht verschiedene Werkstoff-Klassen, die in der Combination with one another: The invention claims different classes of materials, which are in the
Verallgemeinerung XX folgenden DIN-Normklassen entsprechen. Dabei ist die Buchstabenfolge XX der Stellvertreter für eine zweizahlige Zahlenkombination der Endziffer der jeweiligen DIN-Norm: Generalization XX correspond to the following DIN standard classes. The sequence of letters XX is the substitute for a two-digit combination of the last digit of the respective DIN standard:
DIN 1.33XX, bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.3343 DIN 1.33XX, preferred but not limited to DIN 1.3343
DIN 3.71 XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 3.7165 DIN 3.71 XX preferred, but not limited to DIN 3.7165
DIN 1.23XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.2379 DIN 1.23XX preferred, but not limited to DIN 1.2379
DIN 1.44XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.4404 DIN 1.44XX preferred, but not limited to DIN 1.4404
DIN 1.45XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.4562 DIN 1.27XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.2709 DIN 3.23XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.2383 DIN 1.45XX preferred, but not limited to DIN 1.4562 DIN 1.27XX preferred, but not limited to DIN 1.2709, DIN 3.23XX preferred, but not limited to DIN 1.2383
DIN 2.08XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 2.0855 DIN 2.08XX preferred, but not limited to DIN 2.0855
INCONEL XXX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf INCONEL 718 INCONEL XXX preferred, but not limited to INCONEL 718
Oben stehend wird von der jeweiligen Klassenangabe abgeleitet auch ein bevorzugtes Material aus der jeweiligen Klasse angegeben, obwohl die Above, a preferred material from the respective class is derived from the respective class specification, although the
Erfindung auf dieses spezielle Material nicht beschränkt ist. In einem verallgemeinerten Ausführungsbeispiel wird die bevorzugte Invention is not limited to this particular material. In a generalized embodiment, the preferred one becomes
Verarbeitung der Materialien der Hartmetall-Klassen aufgeführt, wobei die Buchstabenkombination der Platzhalter für eine zweistellige natürliche Zahl ist, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist: Processing of the materials of the hard metal classes listed, whereby the letter combination is the placeholder for a two-digit natural number, to which the invention is not limited:
1. Verarbeiten des Materials 1.33XX oder 3.71XX oder 1.23XX oder 1.44XX oder 1.45XX oder 1.27XX im SLM-Verfahren und/oder SLS-und/oder 1. Processing of the material 1.33XX or 3.71XX or 1.23XX or 1.44XX or 1.45XX or 1.27XX in the SLM process and / or SLS and / or
Laserauftragsschweissen- und/oder FDM- und/oder Binder Jetting- Verfahren Laser deposition welding and / or FDM and / or binder jetting processes
2. Mischen des 1.33XX- oder 3.71 XX- oder 1.23XX- oder 1.44XX- oder 1.45XX- oder 1.27XX -Materials mit Karbiden 2. Mixing the 1.33XX or 3.71 XX or 1.23XX or 1.44XX or 1.45XX or 1.27XX material with carbides
3. insbesondere Mischen des 1.33XX- oder 3.71 XX- oder 1.23XX- oder3. in particular mixing the 1.33XX- or 3.71XX- or 1.23XX- or
1 44XX- oder 1.45XX- oder 1 27XX-Materials mit 1 % bis 50% Karbiden1 44XX or 1.45XX or 1 27XX material with 1% to 50% carbides
4. Mischen des Grundmaterials mit Karbiden nach Ziffer 3 im SLM 4. Mixing of the base material with carbides according to section 3 in the SLM
Verfahren Procedure
5. Mischen von den hier erwähnten ausgesuchten Materialien mit Karbiden 6. Mischen von Pulverkomponenten nach Ziffer 2 bis 5 mit Bornitriden 5. Mixing of the selected materials mentioned here with carbides. 6. Mixing of powder components according to numbers 2 to 5 with boron nitrides
7. Generelles Mischen von Grundmaterial mit Karbiden für die additive Herstellung (FDM, LAS....) 7. General mixing of base material with carbides for additive manufacturing (FDM, LAS ...)
8. Hinzumischung von Diamantpulver in allen Pulverzubereitungen nach Ziffer 1 bis7. In einem bevorzugten, speziellen Ausführungsbeispiel wird die Verarbeitung der speziellen bevorzugten Materialien der Hartmetall-Klassen aufgeführt, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist: 8. Adding diamond powder to all powder preparations according to numbers 1 to 7. In a preferred, special exemplary embodiment, the processing of the special preferred materials of the hard metal classes is listed, to which, however, the invention is not limited:
1. Verarbeiten des Materials 1.3343 oder 3.7165 oder 1.2379 oder 1.4404 oder 1.4562 oder 1.2709 im SLM-Verfahren und/oder SLS-und/oder 1. Processing of the material 1.3343 or 3.7165 or 1.2379 or 1.4404 or 1.4562 or 1.2709 in the SLM process and / or SLS and / or
Laserauftragsschweissen- und/oder FDM- und/oder Binder Jetting- Verfahren Laser deposition welding and / or FDM and / or binder jetting processes
2. Mischen des 1.3343- oder 3.7165- oder 1.2379- oder 1.4404- oder 2. Mixing the 1.3343- or 3.7165- or 1.2379- or 1.4404- or
1.4562-oder 1 2709-Materials mit Karbiden 1.4562 or 1 2709 material with carbides
3. insbesondere Mischen des 1.3343- oder 3.7165- oder 1.2379- oder 3. in particular mixing the 1.3343- or 3.7165- or 1.2379- or
1.4404- oder 1.4562- oder 1.2709- Materials mit 1 % bis 50% Karbiden 1.4404 or 1.4562 or 1.2709 material with 1% to 50% carbides
4. Mischen des Grundmaterials mit Karbiden nach Ziffer 3 im SLM 4. Mixing of the base material with carbides according to section 3 in the SLM
Verfahren Procedure
5. Mischen von den hier erwähnten ausgesuchten Materialien mit Karbiden 6. Mischen von Pulverkomponenten nach Ziffer 2 bis 5 mit Bornitriden 5. Mixing of the selected materials mentioned here with carbides. 6. Mixing of powder components according to numbers 2 to 5 with boron nitrides
7. Generelles Mischen von Grundmaterial mit Karbiden für die additive 7. General mixing of base material with carbides for additive
Herstellung (FDM, LAS....) Manufacturing (FDM, LAS ...)
8. Hinzumischung von Diamantpulver in allen Pulverzubereitungen nach Ziffer 1 bis7. 8. Adding diamond powder to all powder preparations according to numbers 1 to 7.
1. Beispiel: 1st example:
Eine erste bevorzugte Ausführungsform betrifft die technische Lehre des Anspruches 1 und beansprucht ein A first preferred embodiment relates to the technical teaching of claim 1 and claims a
Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise Process for manufacturing precise components, preferably
Zerspanungswerkzeuge oder Kaltumformwerkzeuge, Kaltfließpressstempel und Matrizen durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Cutting tools or cold forming tools, cold extrusion punches and dies by laser melting or laser sintering or
Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting- eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der Norm DIN EN 10027-2 Nr. 1.3343 mit dem Kurznamen HS6-5-2C oder DIN EN 10027-2 Nr.Laser deposition welding or FDM or binder jetting - a powder material that consists of a mixture of at least two powder elements, the powder mixture being formed by the main component iron powder and further powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each for itself or in any combination in the following amounts according to the DIN EN standard 10027-2 No. 1.3343 with the short name HS6-5-2C or DIN EN 10027-2 No.
1.2709 zugegeben werden: 1.2709 are added:
1.1 Eisen bis zu 79,50 M.-% 1.1 iron up to 79.50 mass%
1.2 Kohlenstoff: von 0,86 bis zu 0,94 M.-%, 1.2 carbon: from 0.86 up to 0.94 mass%,
1.3 Chrom: von 3,80 bis zu 4,50 M.-%, 1.3 Chromium: from 3.80 to 4.50 mass%,
1.4 Mangan: weniger als 0,40 M.-%, 1.4 Manganese: less than 0.40 mass%,
1.5 Phosphor: bis zu 0,03 M.-%, 1.5 phosphorus: up to 0.03 mass%,
1.6 Schwefel bis zu 0,03 M.-%, 1.6 sulfur up to 0.03 mass%,
1.7 Silizium: weniger als 0,45 M.-%, 1.7 silicon: less than 0.45 mass%,
1.8 Vanadium von 1 ,70 bis zu 2,00 M.-%, 1.8 vanadium from 1.70 up to 2.00 mass%,
1.9 Wolfram: von 5,9 bis zu M.-6,7% 1.9 Tungsten: from 5.9 up to M.-6.7%
1.10 Molybdän: von 4,7 bis 5,2 M.-% 1.10 molybdenum: from 4.7 to 5.2 mass%
wobei im Verlaufe des Laserschmelzprozesses aus diesen Pulverelementen eine Pulverlegierung entsteht, wobei folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: In the course of the laser melting process, a powder alloy is created from these powder elements, whereby the following powder elements, present in elemental, alloyed or pre-alloyed form, are added to the alloy either individually or in any combination:
1.11 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%, 1.11 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%,
1.12 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%,1.12 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%,
1.13 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt 1 ,23 M.-%, 1.13 carbon in the range between 0.08, 1.23 up to 4.1 mass%, preferably 1.23 mass%,
1.14 O im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 1.14 O in the range between 0.00 up to 0.02 mass%,
1.15 N im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-% 1.15 N in the range between 0.00 and 0.02 mass%
1.16 Nicht definierte Reststoffe weniger als 0,05 M.-%, 1.16 Undefined residues less than 0.05 mass%,
[Tabelle 3, 3A] [Table 3, 3A]
2. Beispiel: 2nd example:
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform betrifft die technische Lehre des Anspruches 2 und beansprucht ein A second preferred embodiment relates to the technical teaching of claim 2 and claims a
Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise hochfester Bauteile für die Luft- und Raumfahrt zur Erzielung einer hohen Festigkeit mit guter Zähigkeit bei einer geringen Dichte, guter Warmumformbarkeit und Process for the production of precise components, preferably high-strength components for the aerospace industry, in order to achieve high strength with good toughness at a low density, good hot formability and
Schweißbarkeit durch Lasersintern oder Laserschmelzen oder Weldability by laser sintering or laser melting or
Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Hauptbestandteil Titanpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der Norm DIN EN 10027-2 Nr. 3.7165 mit dem Kurznamen Titan Grade 5 zugegeben werden:Laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material, which consists of a mixture of at least two powder elements, the powder mixture being formed by the main component titanium powder and further powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts according to the standard DIN EN 10027-2 No. 3.7165 with the short name Titan Grade 5 are added:
2.1 Titan im Bereich zwischen 88,74 bis 91 M.-%, 2.1 titanium in the range between 88.74 and 91 mass%,
2.2 Aluminium im Bereich zwischen 5,50 bis 6,75 M.-%, 2.2 aluminum in the range between 5.50 and 6.75 mass%,
2.3 Vanadium im Bereich zwischen 3,50 bis 4,50 M.-%, 2.3 vanadium in the range between 3.50 to 4.50 mass%,
2.4 Wasserstoff (H) weniger als 0,02 M.-%, 2.4 hydrogen (H) less than 0.02 mass%,
wobei im Verlaufe des Laserschmelzprozesses aus diesen Pulverelementen eine Pulverlegierung entsteht, wobei folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: In the course of the laser melting process, a powder alloy is created from these powder elements, with the following powder elements in elemental, alloyed or pre-alloyed form, each individually or in any combination being added to the alloy:
2.5 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%,2.5 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%,
2.6 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%,2.6 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%,
2.7 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt 1 ,23 M.-%, 2.7 carbon in the range between 0.08, 1.23 up to 4.1 mass%, preferably 1.23 mass%,
2.8 O im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 2.8 O in the range between 0.00 and 0.02 mass%,
2.9 N im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-% 2.9 N in the range between 0.00 and 0.02 mass%
2.10 Nicht definierte Reststoffe weniger als 0,05 M.-%, 2.10 Undefined residues less than 0.05 mass%,
[Tabelle 4, 4A] [Table 4, 4A]
3. Beispiel: 3rd example:
Eine dritte Ausführungsform betrifft die technische Lehre des Anspruches 3 und beansprucht ein A third embodiment relates to the technical teaching of claim 3 and claims a
Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise Process for manufacturing precise components, preferably
Zerspanungswerkzeuge oder Kaltumformwerkzeuge, insbesondere Cutting tools or cold forming tools, in particular
Hochleistungsschneidwerkzeuge (Matrizen und Stempel); Fräser, Räumnadeln; Schnitt-, Stanz- und Schneidwerkzeuge; Gewindewalz- und Rollwerkzeuge; Holzbearbeitungswerkzeuge; Maschinenmesser; Kunststoffformen, Meßzeuge, Werkzeuge der Stanzereitechnik; Zieh-, Tief- und Fließpresswerkzeuge; High-performance cutting tools (dies and punches); Cutters, broaches; Cutting, punching and cutting tools; Thread rolling and rolling tools; Woodworking tools; Machine knife; Plastic molds, measuring tools, tools for punching technology; Drawing, deep-drawing and extrusion tools;
Presswerkzeuge für die keramische und pharmazeutische Industrie; Kaltwalzen io Pressing tools for the ceramic and pharmaceutical industry; Cold rolling ok
für Mehrrollengerüste; Umform- und Biegewerkzeuge durch Laserschmelzen oder Lasersintern eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger for multi-roll stands; Forming and bending tools by laser melting or laser sintering of a powder material consisting of a mixture of at least two powder elements, the powder mixture being formed by the main constituent iron powder and further powder alloy elements which are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each for yourself or in any
Kombination in folgenden Mengen gemäß der Norm DIN EN 10027-2 Nr. Combination in the following quantities according to the standard DIN EN 10027-2 No.
1.2379 mit dem Kurznamen X155CrVMo12-1 und der chemischen 1.2379 with the short name X155CrVMo12-1 and the chemical
Zusammensetzung C 1 ,55 / Si 0,4 / Mn 0,3 / Cr 11 ,8 / Mo 0,75 / V 0,82 oder andere Chrom-Nickelstähle zugegeben werden, insbesondere wenn die chemische Zusammensetzung folgende Kennzahlen aufweist: Composition C 1, 55 / Si 0.4 / Mn 0.3 / Cr 11, 8 / Mo 0.75 / V 0.82 or other chromium-nickel steels are added, especially if the chemical composition shows the following indicators:
3.1 Eisen bis 84,05 M.-%, 3.1 iron up to 84.05 mass%,
3.2 Kohlenstoff bis zu 1 ,55 M.-%, 3.2 carbon up to 1.55 mass%,
3.3 Chrom bis zu 12,00 M.-%, 3.3 chromium up to 12.00 mass%,
3.4 Molybdän bis 0,80 M.-%, 3.4 molybdenum up to 0.80 mass%,
3.5 Vanadium bis zu 0,90 M.-%, 3.5 vanadium up to 0.90 mass%,
3.6 Silizium bis zu 0,40 M.-%, 3.6 silicon up to 0.40 mass%,
3.7 Mangan bis zu 0,30 M.-%, 3.7 Manganese up to 0.30 mass%,
wobei folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: The following powder elements, in elemental, alloyed or pre-alloyed form, are added to the alloy either individually or in any combination:
3.8 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%, 3.8 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%,
3.9 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%,3.9 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%,
3.10 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt 1 ,23 M.-%, 3.10 carbon in the range between 0.08, 1.23 up to 4.1 mass%, preferably 1.23 mass%,
3.11 O im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 3.11 O in the range between 0.00 and 0.02 mass%,
3.12 N im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-% 3.12 N in the range between 0.00 and 0.02 mass%
3.13 Nicht definierte Reststoffe weniger als 0,05 M.-%, 3.13 Undefined residues less than 0.05 mass%,
[Tabelle 5, 5A] [Table 5, 5A]
4. Beispiel: 4th example:
Eine vierte Ausführungsform betrifft die technische Lehre des Anspruches 4 und beansprucht ein Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile aus einem austenitischen nichtrostende Stahl 1.4404 (316L) bei guter Säurebeständigkeit vorzugsweise für den chemischen Apparatebau, in Kläranlagen und in der Papierindustrie, für mechanische Komponenten mit erhöhten Anforderungen an die A fourth embodiment relates to the technical teaching of claim 4 and claims a Process for the production of precise components from austenitic stainless steel 1.4404 (316L) with good acid resistance, preferably for chemical apparatus construction, in sewage treatment plants and in the paper industry, for mechanical components with increased demands on the
Korrosionsbeständigkeit, besonders in chloridhaltigen Medien und für Corrosion resistance, especially in media containing chloride and for
Wasserstoff durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Hydrogen by laser melting or laser sintering or
Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der Norm DIN EN 10027-2 Nr. 1.4404 mit dem EN-Kurznamen X2CrNiMo17-12-2 zugegeben werden: Laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two powder elements, the powder mixture being formed by the main component iron powder and further powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or can be added in any combination in the following quantities in accordance with the DIN EN 10027-2 No. 1.4404 standard with the EN short name X2CrNiMo17-12-2:
4.1 Eisen bis zu 62,80 M.-%, 4.1 iron up to 62.80 mass%,
4.2 Kohlenstoff bis zu 0,03 M.-%, 4.2 carbon up to 0.03 mass%,
4.3 Silizium bis zu 1 ,00 M.-%, 4.3 silicon up to 1.00 mass%,
4.4 Mangan bis zu 2,00 M.-%, 4.4 Manganese up to 2.00 mass%,
4.5 Phosphor bis 0,05 M.-%, 4.5 phosphorus up to 0.05 mass%,
4.6 Schwefel bis zu 0,02 M.-%, 4.6 sulfur up to 0.02 mass%,
4.7 Chrom im Bereich zwischen 16,50 bis zu 18,50 M.-%, 4.7 Chromium in the range between 16.50 and 18.50 mass%,
4.8 Molybdän im Bereich zwischen 2,00 bis zu 2,50 M.-%, 4.8 molybdenum in the range between 2.00 up to 2.50 mass%,
4.9 Nickel im Bereich zwischen 10,00 bis zu 13,00 M.-%, 4.9 nickel in the range between 10.00 up to 13.00 mass%,
4.10 Stickstoff bis zu 0,11 M.-%, 4.10 nitrogen up to 0.11 mass%,
wobei folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: The following powder elements, in elemental, alloyed or pre-alloyed form, are added to the alloy either individually or in any combination:
4.11 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%, 4.11 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%,
4.12 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%, 4.13 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt4.12 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%, 4.13 carbon in the range between 0.08, 1, 23 up to 4.1 mass%. %, prefers
1 ,23 M.-%, 1.23 mass%,
4.14 O im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 4.14 O in the range between 0.00 and 0.02 mass%,
4.15 N im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-% 4.16 Nicht definierte Reststoffe weniger als 0,05 M.-%, 4.15 N in the range between 0.00 up to 0.02 mass% 4.16 Undefined residues less than 0.05 mass%,
[Tabelle 6, 6A] [Table 6, 6A]
5. Beispiel: 5. Example:
Eine fünfte Ausführungsform betrifft die technische Lehre des Anspruches 5 und beansprucht ein A fifth embodiment relates to the technical teaching of claim 5 and claims a
Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile aus einer Eisen-Nickel-Chrom- Molybdän-Legierung mit Stickstoffzusatz, vorzugsweise für den Einsatz in der Chemie und Petrochemie, in Erzaufschlussanlagen, in der Umwelt- und Meerestechnik sowie bei der Öl- und Gasgewinnung durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Process for the production of precise components from an iron-nickel-chromium-molybdenum alloy with the addition of nitrogen, preferably for use in chemistry and petrochemistry, in ore exploration plants, in environmental and marine technology as well as in oil and gas extraction by laser melting or laser sintering or Laser cladding or FDM or binder jetting of a powder material made from a mixture of at least two
Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Powder elements consists, the powder mixture through the
Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der Norm DIN EN 10027-2 Nr. 1.4562 mit dem EN Werkstoff Kurzname X1 NiCrMoCu32-28-7 zugegeben werden: The main constituent is iron powder and other powder alloy elements that are in elementary, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, with the powder elements each individually or in any combination in the following quantities in accordance with the standard DIN EN 10027-2 No. 1.4562 with the EN material short name X1 NiCrMoCu32 -28-7 are added:
5.1 Eisen bis zu 60,92 M.-%, 5.1 iron up to 60.92 mass%,
5.2 Kohlenstoff bis zu 0,02 M.-%, 5.2 carbon up to 0.02 mass%,
5.3 Silizium bis zu 0,30 M.-%, 5.3 silicon up to 0.30 mass%,
5.4 Mangan bis zu 2,00 M.-%, 5.4 Manganese up to 2.00 mass%,
5.5 Phosphor bis zu 0,02 M.-%, 5.5 phosphorus up to 0.02 mass%,
5.6 Schwefel bis zu 0,10 M.-%, 5.6 sulfur up to 0.10 mass%,
5.7 Chrom im Bereich zwischen 26,00 und 28,00 M.-%, 5.7 chromium in the range between 26.00 and 28.00 mass%,
5.8 Kupfer im Bereich zwischen 1 ,00 und 1 ,40 M.-%, 5.8 copper in the range between 1.00 and 1.40 mass%,
5.9 Nickel im Bereich zwischen 30 und 32 M.-% 5.9 Nickel in the range between 30 and 32 mass%
5.10 Molybdän im Bereich zwischen 6,00 und 7,00 M.-%, 5.10 molybdenum in the range between 6.00 and 7.00 mass%,
5.11 Stickstoff im Bereich zwischen 0,15 und 0,25 M.-% 5.11 nitrogen in the range between 0.15 and 0.25 mass%
wobei folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: The following powder elements, in elemental, alloyed or pre-alloyed form, are added to the alloy either individually or in any combination:
5.12 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%, 5.13 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%,5.12 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%, 5.13 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%,
5.14 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt 1 ,23 M.-%, 5.14 carbon in the range between 0.08, 1, 23 up to 4.1 mass%, preferably 1, 23 mass%,
5.15 O im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 5.15 O in the range between 0.00 and 0.02 mass%,
5.16 N im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-% 5.16 N in the range between 0.00 up to 0.02 mass%
5.17 Nicht definierte Reststoffe weniger als 0,05 M.-%, 5.17 Undefined residues less than 0.05 mass%,
[Tabelle 7, 7A] [Table 7, 7A]
6. Beispiel: 6. Example:
Eine sechste Ausführungsform betrifft die technische Lehre des Anspruches 6 und beansprucht ein A sixth embodiment relates to the technical teaching of claim 6 and claims a
Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise Process for manufacturing precise components, preferably
Zerspanungswerkzeuge als Schnellarbeitsstahl mit hoher Zähigkeit und guter Schneidleistung oder Kaltumformwerkzeuge, insbesondere Cutting tools as high-speed steel with high toughness and good cutting performance or cold forming tools, in particular
Hochleistungsschneidwerkzeuge (Matrizen und Stempel); Fräser, Räumnadeln; Schnitt-, Stanz- und Schneidwerkzeuge; Gewindewalz- und Rollwerkzeuge; Holzbearbeitungswerkzeuge; Maschinenmesser; Kunststoffformen, Meßzeuge, Werkzeuge der Stanzereitechnik; Zieh-, Tief- und Fließpresswerkzeuge; High-performance cutting tools (dies and punches); Cutters, broaches; Cutting, punching and cutting tools; Thread rolling and rolling tools; Woodworking tools; Machine knife; Plastic molds, measuring tools, tools for punching technology; Drawing, deep-drawing and extrusion tools;
Presswerkzeuge für die keramische und pharmazeutische Industrie; Kaltwalzen für Mehrrollengerüste; Umform- und Biegewerkzeuge durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pressing tools for the ceramic and pharmaceutical industry; Cold rolling for multi-roll stands; Forming and bending tools by laser melting or laser sintering or laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two
Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Powder elements consists, the powder mixture through the
Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der Norm DIN EN 10027-2 Nr. 1.3343 mit dem Kurznamen HS6-5-2C oder andere Chrom-Nickelstähle zugegeben werden, insbesondere wenn die chemische Zusammensetzung folgende Kennzahlen aufweist: The main constituent is iron powder and other powder alloy elements, which are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts in accordance with the standard DIN EN 10027-2 No. 1.3343 with the short name HS6-5- 2C or other chrome-nickel steels can be added, especially if the chemical composition shows the following indicators:
6.1 Eisen bis zu 79,75 M.-%, 6.1 iron up to 79.75 mass%,
6.2 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,86 bis 0,94 M.-%, 6.2 carbon in the range between 0.86 and 0.94 mass%,
6.3 Chrom im Bereich zwischen 3,80 bis zu 4,50 M.-%, 6.4 Mangan weniger als 0,40 M.-%, 6.3 Chromium in the range between 3.80 and 4.50 mass%, 6.4 manganese less than 0.40 mass%,
6.5 Phosphor weniger als 0,03 M.-%, 6.5 phosphorus less than 0.03 mass%,
6.6 Schwefel bis zu 0,03 M.-%, 6.6 sulfur up to 0.03 mass%,
6.7 Silizium weniger als 0,45 M.-%, 6.7 silicon less than 0.45 mass%,
6.8 Vanadium im Bereich zwischen 1 ,70 bis zu 2,00 M.-%, 6.8 vanadium in the range between 1.70 up to 2.00 mass%,
6.9 Wolfram im Bereich zwischen 5,9 bis zu 6,7 M.-% 6.9 tungsten in the range between 5.9 up to 6.7 mass%
6.10 Molybdän im Bereich zwischen 4,7 bis zu 5,2 M.-% 6.10 molybdenum in the range between 4.7 up to 5.2 mass%
wobei folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: The following powder elements, in elemental, alloyed or pre-alloyed form, are added to the alloy either individually or in any combination:
6.11 Kohlenstoff in der Form von Diamantpulver im Bereich zwischen 1 , 15 bis 50 M.-%, bevorzugt 15 M.-%, 6.11 carbon in the form of diamond powder in the range between 1.15 to 50 mass%, preferably 15 mass%,
[Tabelle 8, 8A] 7. Beispiel: [Table 8, 8A] 7. Example:
Eine siebte Ausführungsform betrifft die technische Lehre des Anspruches 7 und beansprucht ein A seventh embodiment relates to the technical teaching of claim 7 and claims a
Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise Process for manufacturing precise components, preferably
Zerspanungswerkzeuge als Schnellarbeitsstahl mit hoher Zähigkeit und guter Schneidleistung oder Kaltumformwerkzeuge, insbesondere Cutting tools as high-speed steel with high toughness and good cutting performance or cold forming tools, in particular
Hochleistungsschneidwerkzeuge (Matrizen und Stempel); Fräser, Räumnadeln; Schnitt-, Stanz- und Schneidwerkzeuge; Gewindewalz- und Rollwerkzeuge; Holzbearbeitungswerkzeuge; Maschinenmesser; Kunststoffformen, Meßzeuge, Werkzeuge der Stanzereitechnik; Zieh-, Tief- und Fließpresswerkzeuge; High-performance cutting tools (dies and punches); Cutters, broaches; Cutting, punching and cutting tools; Thread rolling and rolling tools; Woodworking tools; Machine knife; Plastic molds, measuring tools, tools for punching technology; Drawing, deep-drawing and extrusion tools;
Presswerkzeuge für die keramische und pharmazeutische Industrie; Kaltwalzen für Mehrrollengerüste; Umform- und Biegewerkzeuge durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pressing tools for the ceramic and pharmaceutical industry; Cold rolling for multi-roll stands; Forming and bending tools by laser melting or laser sintering or laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two
Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Powder elements consists, the powder mixture through the
Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der Norm DIN EN 10027-2 Nr. 1.3343 mit dem Kurznamen HS6-5-2C oder andere Chrom-Nickelstähle zugegeben werden, insbesondere wenn die chemische Zusammensetzung folgende Kennzahlen aufweist: The main constituent is iron powder and other powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts in accordance with the standard DIN EN 10027-2 No. 1.3343 with the Short names HS6-5-2C or other chrome-nickel steels are added, especially if the chemical composition shows the following key figures:
7.1 Eisen bis zu 79,75 M.-%, 7.1 iron up to 79.75 mass%,
7.2 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,86 bis 0,94 M.-%, 7.2 carbon in the range between 0.86 and 0.94 mass%,
7.3 Chrom im Bereich zwischen 3,80 bis zu 4,50 M.-%, 7.3 Chromium in the range between 3.80 and 4.50 mass%,
7.4 Mangan weniger als 0,40 M.-%, 7.4 manganese less than 0.40 mass%,
7.5 Phosphor weniger als 0,03 M.-%, 7.5 phosphorus less than 0.03 mass%,
7.6 Schwefel bis zu 0,03 M.-%, 7.6 sulfur up to 0.03 mass%,
7.7 Silizium weniger als 0,45 M.-%, 7.7 silicon less than 0.45 mass%,
7.8 Vanadium im Bereich zwischen 1 ,70 bis zu 2,00 M.-%, 7.8 vanadium in the range between 1.70 up to 2.00 mass%,
7.9 Wolfram im Bereich zwischen 5,9 bis zu 6,7 M.-% 7.9 tungsten in the range between 5.9 up to 6.7 mass%
7.10 Molybdän im Bereich zwischen 4,7 bis zu 5,2 M.-% 7.10 molybdenum in the range between 4.7 up to 5.2 mass%
wobei folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: The following powder elements, in elemental, alloyed or pre-alloyed form, are added to the alloy either individually or in any combination:
7.11 Bor bis zu 56,18 M.-%, 7.11 boron up to 56.18 mass%,
7.12 Stickstoff bis zu 43,53 M.-% 7.12 nitrogen up to 43.53 mass%
[Tabelle 9] [Table 9]
In allen oben genannten Fällen wird durch die Hinzumischung von Karbiden die Dimensionsstabilität des im SLM-Verfahren hergestellten Körpers während der Aushärtung verbessert. Ein weiterer entscheidender Vorteil ergibt sich aus der verbesserten Abrasivität. Die Eigenschaften bezüglich der Bruchfestigkeit und Duktilität bleiben jedoch im Vergleich zum unbehandelten Ausgangsmaterial unverändert. In all of the above-mentioned cases, the addition of carbides improves the dimensional stability of the body produced in the SLM process during hardening. Another decisive advantage results from the improved abrasiveness. The properties with regard to breaking strength and ductility, however, remain unchanged compared to the untreated starting material.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel (6. Beispiel) der Erfindung wird als Ausgangsstoff für die metallische Materialzusammensetzung, eine According to a preferred embodiment (6th example) of the invention is used as a starting material for the metallic material composition, a
Zusammensetzung nach DIN 1.3343 gemäß der folgenden Tabelle verwendet: Composition according to DIN 1.3343 used according to the following table:
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die chemische Zusammensetzung des metallischen Ausgangswerkstoffes nach DIN 1.3343 Eigenschaften The following table 1 shows the chemical composition of the metallic starting material according to DIN 1.3343 properties
Schmieden 11Q0-90CTC Forging 11Q0-90CTC
Weichglühen 780-820T 2-4 Std. Soft annealing 780-820T 2-4 hours
Glühhärte Max 3jw HB Annealing hardness Max 3jw HB
Spannungsarmglühen Stress relief annealing
Vorwärmen zum Aufwärmen auf 450°€ einstufig vorwärmen auf 850T Preheating to warm up to 450 ° €, preheating in one stage to 850T
Härten Hardening
Härten 1190-1230°C trockener Luftstrom oder Salzbad 500-550°C (64-66 Hardening 1190-1230 ° C dry air stream or salt bath 500-550 ° C (64-66
HRC=norm. Arbeitshärte) HRC = norm. Working hardness)
Anlassen 540-560T mind. 2xlh oder n Anlassschild Tempering 540-560T at least 2xlh or n tempering sign
Elemente elements
min min
mm mm
Tabelle 1 In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die in der Tabelle 1 angegebenen Stoffe nunmehr in einem Gewichtsanteil von 85% in einer pulverförmigen Zumischung vorhanden sind und dass zu dieser Zumischung ein im Wesentlichen als Keramikpulver ausgebildete Table 1 In a preferred embodiment of the present invention it is provided that the substances specified in Table 1 are now present in a powdery admixture in a weight proportion of 85% and that for this admixture an essentially ceramic powder
Materialzusammensetzung zugemischt wird und zwar in einem Bereich von etwa 10% bis 50%, wobei Zumischungswert von 15% bevorzugt wird. Material composition is admixed in a range from about 10% to 50%, with admixture value of 15% being preferred.
Diese Anordnung der metallischen zuzumischenden Pulverwerkstoffe ist in der folgenden Tabelle 2 widergegeben: Screen Analysis / Siebanalyse This arrangement of the metallic powder materials to be mixed is shown in the following table 2: Screen analysis / sieve analysis
Tabelle 2 Table 2
Bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist demnach, dass die in der Tabelle 2 angegebenen keramischen Pulverwerkstoffe in dem oben genannten bevorzugten Zumischungsbereich (in Gewichtsprozenten) der metallischen Pulvermischung nach Tabelle 1 zugemischt werden, und schließlich ein zusammengesetzter Pulverwerkstoff ergibt, der somit überlegene The preferred feature of the invention is therefore that the ceramic powder materials specified in Table 2 are mixed in the above-mentioned preferred admixture range (in percent by weight) of the metallic powder mixture according to Table 1, and ultimately results in a composite powder material that is thus superior
Eigenschaften beim selektiven Laserschmelzverfahren (SLM) oder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting im Hinblick auf die erreichte Werkstoffgüte zeigt. Dabei wird es bevorzugt, wenn der Pulverzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 pulverförmige Bornitride und/oder ein pulverförmiges Properties of selective laser melting (SLM) or laser deposition welding or FDM or binder jetting with regard to the material quality achieved. It is preferred if the powder composition according to one of claims 1 to 7 powdery boron nitride and / or a powdery
Diamantpulver und/oder ein pulverförmiges Karbidpulver hinzugefügt werden. Und fernen, wenn die verwendeten Bornitrid- und/oder Karbid- und/oder Diamant-Pulverkörper bei einer Korngrösse im Bereich zwischen 1 bis 40 Mikrometer eine kubische Form (CBN) und/oder eine gebrochene Form aufweisen. Und ferner, die Schmelztemperatur der verwendeten keramischen und/oder karbidischen Pulverzusammensetzung weit über der Schmelztemperatur der metallischen Pulverzusammensetzungen liegt und dass im SLM-Verfahren oder SLS-oder SLM-Verfahren oder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting lediglich die metallischen Pulverzusammensetzungen aufgeschmolzen werden Diamond powder and / or a powdery carbide powder can be added. And far if the boron nitride and / or carbide and / or diamond powder bodies used have a cubic shape (CBN) and / or a broken shape with a grain size in the range between 1 to 40 micrometers. And furthermore, the melting temperature of the ceramic and / or carbidic powder composition used is well above the melting temperature of the metallic powder compositions and that in the SLM process or SLS or SLM process or laser build-up welding or FDM or binder jetting only the metallic powder compositions are melted
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. The subject matter of the present invention results not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from the combination of the individual patent claims with one another.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, könnten als erfindungswesentlich beansprucht werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Die Verwendung der Begriffe„wesentlich“ oder„erfindungsgemäß“ oder „erfindungswesentlich“ ist subjektiv und impliziert nicht, dass die so benannten Merkmale zwangsläufig Bestandteil eines oder mehrerer Patentansprüche sein müssen. Die verwendeten Pulver- und Pulverzusammensetzungen werden vorzugsweise in einer Körnung im Bereich zwischen 1 bis 45 Mikrometer verwendet. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich in mehreren All information and features disclosed in the documents, including the summary, in particular the spatial configuration shown in the drawings, could be claimed as being essential to the invention, insofar as they are new, individually or in combination, compared to the prior art. The use of the terms “essential” or “according to the invention” or “essential to the invention” is subjective and does not imply that the features named in this way must necessarily be part of one or more patent claims. The powder and powder compositions used are preferably used in a grain size in the range between 1 to 45 micrometers. In the following, the invention will be explained with the aid of only several
Ausführungswegen darstellenden Tabellen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. Explained in more detail in the tables showing execution methods Further features and advantages of the invention that are essential to the invention emerge from the drawings and their description.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 : schematisierter Verfahrensablauf beim Laserschmelzverfahren Figur 2: schematisiertes Schnittbild durch einen nach dem SLM-Verfahren hergestelltes Werkstück FIG. 1: a schematic process sequence in the laser melting process; FIG. 2: a schematic sectional view through a workpiece manufactured using the SLM process
Figur 3: eine etwa gleiche Darstellung wie Figur 2 Tabelle 3: Darstellung der Pulverzusammensetzung aus dem Material 1.3343 in Verbindung mit einer keramischen pulvrigen Zusatzstoffmischung FIG. 3: an illustration roughly the same as FIG. 2. Table 3: Illustration of the powder composition made of the material 1.3343 in conjunction with a ceramic powdery additive mixture
Tabelle 3A die aus der Tab. 3 erreichte Pulverzusammensetzung mit Angabe der Bandbreiten der Zumischung, wobei in einer Untertabelle minimale Werte der Zumischung und in einer weiteren Untertabelle maximale Werte der Zumischung angegeben sind. Table 3A shows the powder composition obtained from Table 3 with details of the ranges of the admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
Tab. 4: Darstellung der Pulverzusammensetzung aus dem Material 3.7165 in Verbindung mit einer keramischen pulvrigen Zusatzstoffmischung. Tab. 4: Representation of the powder composition from the material 3.7165 in connection with a ceramic powdery additive mixture.
Tabelle 4A: die aus der Tab. 4 erreichte Pulverzusammensetzung mit Angabe der Bandbreiten der Zumischung, wobei in einer Untertabelle minimale Werte der Zumischung und in einer weiteren Untertabelle maximale Werte der Zumischung angegeben sind. Table 4A: the powder composition obtained from Table 4 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
Tab. 5: Darstellung der Pulverzusammensetzung aus dem Material 1.2379 in Verbindung mit einer keramischen pulvrigen Zusatzstoffmischung. Tabelle 5A :die aus der Tab. 5 erreichte Pulverzusammensetzung mit Angabe der Bandbreiten der Zumischung, wobei in einer Untertabelle minimale Werte der Zumischung und in einer weiteren Untertabelle maximale Werte der Zumischung angegeben sind. Tab. 5: Representation of the powder composition from the material 1.2379 in connection with a ceramic powdery additive mixture. Table 5A: the powder composition obtained from Tab. 5 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
Tab. 6: Darstellung der Pulverzusammensetzung aus dem Material 1.4404 in Verbindung mit einer keramischen pulvrigen Zusatzstoffmischung. Tab. 6: Representation of the powder composition made of the material 1.4404 in connection with a ceramic powdery additive mixture.
Tabelle 6A: die aus der Tab. 6 erreichte Pulverzusammensetzung mit Angabe der Bandbreiten der Zumischung, wobei in einer Untertabelle minimale Werte der Zumischung und in einer weiteren Untertabelle maximale Werte der Zumischung angegeben sind. Table 6A: the powder composition obtained from Table 6 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
Tab. 7: Darstellung der Pulverzusammensetzung aus dem Material 1.4562 in Verbindung mit einer keramischen pulvrigen Zusatzstoffmischung. Tab. 7: Representation of the powder composition from the material 1.4562 in connection with a ceramic powdery additive mixture.
Tabelle 7A: die aus der Tab. 7 erreichte Pulverzusammensetzung mit Angabe der Bandbreiten der Zumischung, wobei in einer Untertabelle minimale Werte der Zumischung und in einer weiteren Untertabelle maximale Werte der Zumischung angegeben sind. Table 7A: the powder composition obtained from Table 7 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table.
Tab. 8: Darstellung der Pulverzusammensetzung aus dem Material 1.3343 in Verbindung mit einer diamantischen pulvrigen Zusatzstoffmischung. Tabelle 8A: die aus der Tab. 8 erreichte Pulverzusammensetzung mit Angabe der Bandbreiten der Zumischung, wobei in einer Untertabelle minimale Werte der Zumischung und in einer weiteren Untertabelle maximale Werte der Zumischung angegeben sind. Tab. 9: Darstellung der Pulverzusammensetzung aus dem Material 1.3343 inTab. 8: Representation of the powder composition from the material 1.3343 in connection with a diamond powdery additive mixture. Table 8A: The powder composition obtained from Table 8 with details of the range of admixture, with minimum admixture values being indicated in a sub-table and maximum admixture values indicated in a further sub-table. Tab. 9: Representation of the powder composition from the material 1.3343 in
Verbindung mit einer bornitritpulvrigen Zusatzstoffmischung In Figur 1 ist allgemein eine Pulverzusammensetzung dargestellt, die aus einer Metallpulverzusammensetzung 2 besteht, die in einem ersten Behälter 1 aufbewahrt wird. Zu dieser Metallpulverzusammensetzung ist in einem weiteren Behälter 3 eine erfindungsgemäße Keramikpulverzusammensetzung 4 vorgesehen, die in einer Homogenisierungsmaschine 6 zu einem Connection with a boronitrite powdery additive mixture FIG. 1 generally shows a powder composition which consists of a metal powder composition 2 which is stored in a first container 1. For this metal powder composition, a ceramic powder composition 4 according to the invention is provided in a further container 3, which in a homogenization machine 6 becomes a
Pulvergemisch 5 zusammengemischt und homogenisiert wird. Powder mixture 5 is mixed together and homogenized.
Mit dem Band 7 wird das fertige Pulvergemisch 5 einer 3D- Laserschmelzmaschine 20 zugeführt und dort in einem Tank 8 eingefüllt The finished powder mixture 5 is fed to a 3-D laser melting machine 20 with the belt 7, where it is poured into a tank 8
Zur Herstellung des neuartigen Werkstückes 14 wird nun ein Materialstrahl 10 aus dem Tank 8 in Richtung auf eine Bauplatte 13 geleitet und gleichzeitig wird diese Materialzusammensetzung von einer Laserkanone 9 mit dem Laserstrahl 11 bestrahlt, sodass sich ein vertikal aufbauender Schichtaufbau 12 ergibt. To produce the novel workpiece 14, a material beam 10 is now directed from the tank 8 in the direction of a building plate 13 and at the same time this material composition is irradiated with the laser beam 11 by a laser gun 9, so that a vertically built-up layer structure 12 results.
Jede Schicht kann beispielsweise eine Dicke von 40 Mikrometer aufweisen. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Es können andere For example, each layer can be 40 micrometers thick. However, the invention is not restricted to this. Others can
Schichtdicken verwendet werden, wobei es bevorzugt wird, dass die einzelnen Schichten homogen miteinander verschmelzen und ein einheitliches Layer thicknesses are used, it being preferred that the individual layers merge homogeneously with one another and form a uniform
homogenes Werkstück bilden. form a homogeneous workpiece.
Das im Schichtaufbau hergestellte Werkstück 14 ist in Figur 2 schematisiert dargestellt und erfindungsgemäß besteht sein Hauptbestandteil aus einem Matrix-Material 15, welches dem metallischen Grundstoff der The workpiece 14 produced in a layered structure is shown schematically in FIG. 2 and, according to the invention, its main component consists of a matrix material 15, which is the metallic base material
Metallpulverzusammensetzung 2 entspricht, wobei in den Werkstoffverbund des Matrix-Materials nunmehr die Keramikpartikel 16 der Metal powder composition 2 corresponds, with the ceramic particles 16 in the composite material of the matrix material now
Keramikpulverzusammensetzung 4 gleichmäßig eingeschmolzen sind. Ceramic powder composition 4 are melted uniformly.
Es handelt sich also um einen Kombinationswerkstoff, dessen innerer Aufbau durch die Zumischung oder Einbettung einer Keramikpulverzusammensetzung wesentlich verbessert wurde, wobei die Keramikpartikel eine Partikelgröße zwischen 1 und 45 Mikrometer aufweisen. Die Dichte der Keramikpartikel im Matrixmaterial 15 liegt im Bereich von 1 ,0 bis 5,0, bevorzugt jedoch 3,80 g/cm 3. It is a combination material, the internal structure of which has been significantly improved by adding or embedding a ceramic powder composition, the ceramic particles having a particle size between 1 and 45 micrometers. The density of the ceramic particles in the matrix material 15 is in the range from 1.0 to 5.0, but preferably 3.80 g / cm 3 .
Die Partikel können sowohl in sphärischer Form, d.h. in Kugel, Kegel oder sonstiger kugelähnlicher Formgebung eingebettet sein, sie können jedoch auch als gebrochene Partikel vorgesehen werden, die eine noch bessere Flaftung und Bindung im Metallmaterial vorfinden. The particles can be both spherical, i. be embedded in a ball, cone or other ball-like shape, but they can also be provided as broken particles that are even better flattened and bonded in the metal material.
Es liegt auf der Fland, dass in Abhängigkeit von der Kugelform oder von der gebrochenen Form auch die mechanischen Eigenschaften des später damit hergestellten Werkstückes 14 veränderbar sind. It is obvious that, depending on the spherical shape or the broken shape, the mechanical properties of the workpiece 14 later produced with it can also be changed.
Ein solches Werkstück 14 ist beispielswiese in Figur 3 dargestellt, das beispielsweise als Werkstoffstempel 17 ausgebildet ist. Such a workpiece 14 is shown, for example, in FIG. 3, which is designed as a material stamp 17, for example.
Das Schnittbild 18 zeigt lediglich schematisiert den Materialaufbau im The sectional view 18 shows only schematically the material structure in
Werkzeugstempel 17. Tool stamp 17.
Statt eines solchen Werkzeugstempels 17 können beliebige andere metallische Werkstücke 14 mit den überlegenen Eigenschaften hergestellt werden, wie z.B. Einsätze für Werkzeuge, Einsätze für Bohrer, Verschleißteile in der Instead of such a tool punch 17, any other metallic workpieces 14 with the superior properties can be produced, e.g. Inserts for tools, inserts for drills, wearing parts in the
Lebensmittelindustrie, insbesondere von Rührwerken, Mischwerken, Düsen und dergleichen mehr. Auch in der Öl und Pipelineindustrie werden Düsen verwendet, deren dem Verschleiß ausgesetzten Teile aus dem überlegenen Werkstoff des Werkstückes 14 hergestellt sind. Food industry, in particular agitators, mixers, nozzles and the like. In the oil and pipeline industry, too, nozzles are used whose parts exposed to wear are made from the superior material of the workpiece 14.
Die Erfindung findet mit der Herstellung eines neuartigen Werkstückes 14 demnach in allen Bereichen Anwendung, wo es darum geht, besonders harte und verschleißfeste Metallteile zu verwenden, die aber gleichwohl gut spanend zu bearbeiten sind. With the production of a new type of workpiece 14, the invention is accordingly used in all areas where it is a matter of using particularly hard and wear-resistant metal parts which, however, are easy to machine.
Besonders vorteilhaft ist, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren im Wesentlichen nicht die Grundeigenschaft (Härte, Zähigkeit, Steifigkeit, Biegewechselfestigkeit) des verwendeten Metallmaterials verändert wird, dies führt zu dem Vorteil, dass nur unwesentlich veränderte Einsatzbedingungen bei der Bearbeitung und der Verwendung berücksichtigt werden müssen. Es wird jedoch ein Hartmetall-ähnlicher Werkstoff erzeugt, dessen Abrasivität entscheidend erhöht ist. It is particularly advantageous that with the method according to the invention, the basic properties (hardness, toughness, rigidity, Bending fatigue strength) of the metal material used is changed, this has the advantage that only insignificantly changed conditions of use have to be taken into account during processing and use. However, a hard metal-like material is produced, the abrasiveness of which is significantly increased.
Zeichnunqsleqende Drawing legend
I . Behälter I. container
2. Metallpulverzusammensetzung 2. Metal powder composition
3. Behälter 3. Container
4. Keramikpulverzusammensetzung 4. Ceramic powder composition
5. Pulvergemisch 5. Powder mix
6. Homogenisierungsmaschine 6. Homogenizing machine
7. Pfad 7th path
8. Tank 8. Tank
9. Laserkanone 9. Laser cannon
10. Materialstrahl 10. Material jet
I I . Laserstrahl I I. laser beam
12. Schichtaufbau 12. Layer structure
13. Bauplatte 13. Build plate
14. Werkstück 14. Workpiece
15. Matrix-Material 15. Matrix material
16. Keramik-Partikel 16. Ceramic Particles
17. Werkzeugstempel 17. Tool stamp
18. Schnittbild 18. Sectional view
19.- 19.-
20.3D-Laserschmelmaschine 20.3D laser melting machine

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise Claims 1. A method for producing precise components, preferably
Zerspanungswerkzeuge oder Kaltumformwerkzeuge, Kaltfließpressstempel und Matrizen durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Cutting tools or cold forming tools, cold extrusion punches and dies by laser melting or laser sintering or
Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.33XX oder DIN EN 10027-2 Nr. 1.27XX, wobei die Kombination XX eine zweistellige Zahl ist, und die Pulverelemente insbesondere gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.3343 mit dem Kurznamen HS6-5-2C oder DIN EN 10027-2 Nr. 1.2709 mit dem Kurznamen X3NiCoMoTi18-9-5 zugegeben werden: Laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two powder elements, the powder mixture being formed by the main component iron powder and further powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts according to DIN standard EN 10027-2 No. 1.33XX or DIN EN 10027-2 No. 1.27XX, where the combination XX is a two-digit number, and the powder elements in particular according to DIN standard EN 10027 -2 No. 1.3343 with the short name HS6-5-2C or DIN EN 10027-2 No. 1.2709 with the short name X3NiCoMoTi18-9-5 can be added:
1.1 Eisen bis zu 79,75 M.-% 1.1 iron up to 79.75 mass%
1.2 Kohlenstoff: von 0,86 bis zu 0,94 M.-%, 1.2 carbon: from 0.86 up to 0.94 mass%,
1.3 Chrom: von 3,80 bis zu 4,50 M.-%, 1.3 Chromium: from 3.80 to 4.50 mass%,
1.4 Mangan: weniger als 0,40 M.-%, 1.4 Manganese: less than 0.40 mass%,
1.5 Phosphor: bis zu 0,03 M.-%, 1.5 phosphorus: up to 0.03 mass%,
1.6 Schwefel bis zu 0,03 M.-%, 1.6 sulfur up to 0.03 mass%,
1.7 Silizium: weniger als 0,45 M.-%, 1.7 silicon: less than 0.45 mass%,
1.8 Vanadium von 1 ,70 bis zu 2,00 M.-%, 1.8 vanadium from 1.70 up to 2.00 mass%,
1.9 Wolfram: von 5,9 bis zu M.-6,7% 1.9 Tungsten: from 5.9 up to M.-6.7%
1.10 Molybdän: von 4,7 bis 5,2 M.-% 1.10 molybdenum: from 4.7 to 5.2 mass%
wobei im Verlaufe des Lasersinterprozesses aus diesen Pulverelementen eine Pulverlegierung entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: 1.11 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%,In the course of the laser sintering process, a powder alloy is created from these powder elements, characterized in that the following powder elements in elemental, alloyed or prealloyed form are added to the alloy either individually or in any combination: 1.11 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%,
1.12 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%,1.12 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%,
1.13 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt 1 ,23 M.-%, 1.13 carbon in the range between 0.08, 1.23 up to 4.1 mass%, preferably 1.23 mass%,
1.14 O im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 1.14 O in the range between 0.00 up to 0.02 mass%,
1.15 N im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-% 1.15 N in the range between 0.00 and 0.02 mass%
1.16 Nicht definierte Reststoffe weniger als 0,05 M.-%, 1.16 Undefined residues less than 0.05 mass%,
[Tabelle 3, 3A] 2. Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise hochfester [Table 3, 3A] 2. Process for the production of precise components, preferably high-strength ones
Bauteile für die Luft- und Raumfahrt zur Erzielung einer hohen Festigkeit mit guter Zähigkeit bei einer geringen Dichte, guter Warmumformbarkeit und Schweissbarkeit. durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Components for the aerospace industry to achieve high strength with good toughness with a low density, good hot formability and weldability. by laser melting or laser sintering or
Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Hauptbestandteil Titanpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 3.71 XX zugegeben werden, insbesondere gemäß der DIN-NormLaser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two powder elements, the powder mixture being formed by the main component titanium powder and further powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or can be added in any combination in the following amounts according to DIN standard EN 10027-2 No. 3.71 XX, in particular according to DIN standard
EN 10027-2 Nr 3.7165 mit dem Kurznamen Titan Grade 5 zugegeben werden:EN 10027-2 No. 3.7165 with the short name Titan Grade 5 are added:
2.1 Titan im Bereich zwischen 88,74 bis 91 M.-%, 2.1 titanium in the range between 88.74 and 91 mass%,
2.2 Aluminium im Bereich zwischen 5,50 bis 6,75 M.-%, 2.2 aluminum in the range between 5.50 and 6.75 mass%,
2.3 Vanadium im Bereich zwischen 3,50 bis 4,50 M.-%, 2.3 vanadium in the range between 3.50 to 4.50 mass%,
2.4 Wasserstoff (H) weniger als 0,02 M.-%, 2.4 hydrogen (H) less than 0.02 mass%,
wobei im Verlaufe des Laserschmelzprozesses aus diesen Pulverelementen eine Pulverlegierung entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: In the course of the laser melting process, a powder alloy is created from these powder elements, characterized in that the following powder elements, which are in elemental, alloyed or pre-alloyed form, are added to the alloy either individually or in any combination:
2.5 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%, 2.5 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%,
2.6 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%, 2.7 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt 1 ,23 M.-%, 2.6 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%, 2.7 carbon in the range between 0.08, 1.23 up to 4.1 mass%, preferably 1.23 mass%,
2.8 0 im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 2.8 0 in the range between 0.00 and 0.02 mass%,
2.9 N im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-% 2.9 N in the range between 0.00 and 0.02 mass%
2.10 Nicht definierte Reststoffe weniger als 0,05 M.-%, 2.10 Undefined residues less than 0.05 mass%,
[Tabelle 4, 4A] [Table 4, 4A]
3. Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise 3. Method of manufacturing precise components, preferably
Zerspanungswerkzeuge oder Kaltumformwerkzeuge, insbesondere Cutting tools or cold forming tools, in particular
Hochleistungsschneidwerkzeuge (Matrizen und Stempel); Fräser, Räumnadeln; Schnitt-, Stanz- und Schneidwerkzeuge; Gewindewalz- und Rollwerkzeuge; Holzbearbeitungswerkzeuge; Maschinenmesser; Kunststoffformen, Meßzeuge, Werkzeuge der Stanzereitechnik; Zieh-, Tief- und Fließpresswerkzeuge; High-performance cutting tools (dies and punches); Cutters, broaches; Cutting, punching and cutting tools; Thread rolling and rolling tools; Woodworking tools; Machine knife; Plastic molds, measuring tools, tools for punching technology; Drawing, deep-drawing and extrusion tools;
Presswerkzeuge für die keramische und pharmazeutische Industrie; Kaltwalzen für Mehrrollengerüste; Umform- und Biegewerkzeuge durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pressing tools for the ceramic and pharmaceutical industry; Cold rolling for multi-roll stands; Forming and bending tools by laser melting or laser sintering or laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two
Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Powder elements consists, the powder mixture through the
Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.23XX insbesondere gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.2379 mit dem Kurznamen Main constituent iron powder and other powder alloy elements are formed, which are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts according to DIN standard EN 10027-2 No. 1.23XX in particular according to DIN- Standard EN 10027-2 No. 1.2379 with the short name
X155CrVMo12-1 und der chemischen Zusammensetzung C 1 ,55 / Si 0,4 / Mn 0,3 / Cr 11 ,8 / Mo 0,75 / V 0,82 oder andere Chrom-Nickelstähle zugegeben werden, insbesondere wenn die chemische Zusammensetzung folgende Kennzahlen aufweist: X155CrVMo12-1 and the chemical composition C 1.55 / Si 0.4 / Mn 0.3 / Cr 11.8 / Mo 0.75 / V 0.82 or other chromium-nickel steels can be added, especially if the chemical composition is as follows Indicates:
3.1 Eisen bis 84,05 M.-%, 3.1 iron up to 84.05 mass%,
3.2 Kohlenstoff bis zu 1 ,55 M.-%, 3.2 carbon up to 1.55 mass%,
3.3 Chrom bis zu 12,00 M.-%, 3.3 chromium up to 12.00 mass%,
3.4 Molybdän bis 0,80 M.-%, 3.4 molybdenum up to 0.80 mass%,
3.5 Vanadium bis zu 0,90 M.-%, 3.5 vanadium up to 0.90 mass%,
3.6 Silizium bis zu 0,40 M.-%, 3.7 Mangan bis zu 0,30 M.-%, 3.6 silicon up to 0.40 mass%, 3.7 Manganese up to 0.30 mass%,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende the following, in elemental, alloyed or pre-alloyed form
Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: Powder elements can be added to the alloy individually or in any combination:
3.8 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%, 3.8 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%,
3.9 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%,3.9 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%,
3.10 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt 1 ,23 M.-%, 3.10 carbon in the range between 0.08, 1.23 up to 4.1 mass%, preferably 1.23 mass%,
3.11 O im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 3.11 O in the range between 0.00 and 0.02 mass%,
[Tabelle 5, 5A] [Table 5, 5A]
4. Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile aus einem austenitischen nichtrostende Stahl 1.4404 (316L) bei guter Säurebeständigkeit vorzugsweise für den chemischen Apparatebau, in Kläranlagen und in der Papierindustrie, für mechanische Komponenten mit erhöhten Anforderungen an die 4. Process for the production of precise components from austenitic stainless steel 1.4404 (316L) with good acid resistance, preferably for chemical apparatus construction, in sewage treatment plants and in the paper industry, for mechanical components with increased requirements
Korrosionsbeständigkeit, besonders in chloridhaltigen Medien und für Corrosion resistance, especially in media containing chloride and for
Wasserstoff durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Hydrogen by laser melting or laser sintering or
Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr.1.44XX insbesondere gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr.1.4404 mit dem EN-Kurznamen X2CrNiMo17-12-2 zugegeben werden: Laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two powder elements, the powder mixture being formed by the main component iron powder and further powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or can be added in any combination in the following quantities in accordance with DIN standard EN 10027-2 no.1.44XX, in particular in accordance with DIN standard EN 10027-2 no.1.4404 with the EN short name X2CrNiMo17-12-2:
4.1 Eisen bis zu 62,80 M.-%, 4.1 iron up to 62.80 mass%,
4.2 Kohlenstoff bis zu 0,03 M.-%, 4.2 carbon up to 0.03 mass%,
4.3 Silizium bis zu 1 ,00 M.-%, 4.3 silicon up to 1.00 mass%,
4.4 Mangan bis zu 2,00 M.-%, 4.4 Manganese up to 2.00 mass%,
4.5 Phosphor bis 0,05 M.-%, 4.5 phosphorus up to 0.05 mass%,
4.6 Schwefel bis zu 0,02 M.-%, 4.6 sulfur up to 0.02 mass%,
4.7 Chrom im Bereich zwischen 16,50 bis zu 18,50 M.-%, 4.8 Molybdän im Bereich zwischen 2,00 bis zu 2,50 M.-%,4.7 Chromium in the range between 16.50 and 18.50 mass%, 4.8 molybdenum in the range between 2.00 up to 2.50 mass%,
4.9 Nickel im Bereich zwischen 10,00 bis zu 13,00 M.-%, 4.9 nickel in the range between 10.00 up to 13.00 mass%,
4.10 Stickstoff bis zu 0,11 M.-%, 4.10 nitrogen up to 0.11 mass%,
dadurch gekennzeichnet, dass folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: characterized in that the following powder elements, present in elemental, alloyed or pre-alloyed form, are added to the alloy either individually or in any combination:
4.11 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%, 4.11 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%,
4.12 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%,4.12 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%,
4.13 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt 1 ,23 M.-%, 4.13 carbon in the range between 0.08, 1.23 up to 4.1 mass%, preferably 1.23 mass%,
4.14 O im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 4.14 O in the range between 0.00 and 0.02 mass%,
4.15 N im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-% 4.15 N in the range between 0.00 up to 0.02 mass%
4.16 Nicht definierte Reststoffe weniger als 0,05 M.-%, 4.16 Undefined residues less than 0.05 mass%,
[Tabelle 6, 6A] [Table 6, 6A]
5. Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile aus einer Eisen-Nickel-Chrom- Molybdän-Legierung mit Stickstoffzusatz, vorzugsweise für den Einsatz in der Chemie und Petrochemie, in Erzaufschlussanlagen, in der Umwelt- und Meerestechnik sowie bei der Öl- und Gasgewinnung durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei 5. Process for the production of precise components from an iron-nickel-chromium-molybdenum alloy with the addition of nitrogen, preferably for use in chemistry and petrochemistry, in ore exploration plants, in environmental and marine technology as well as in oil and gas production by laser melting or Laser sintering or laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two
Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Powder elements consists, the powder mixture through the
Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.45XX, The main constituent is iron powder and other powder alloy elements, which are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts according to DIN standard EN 10027-2 No. 1.45XX,
insbesondere gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.4562 mit dem EN Werkstoff Kurzname X1 NiCrMoCu32-28-7 zugegeben werden: in particular according to DIN standard EN 10027-2 No. 1.4562 with the EN material short name X1 NiCrMoCu32-28-7:
5.1 Eisen bis zu 60,92 M.-%, 5.1 iron up to 60.92 mass%,
5.2 Kohlenstoff bis zu 0,02 M.-%, 5.2 carbon up to 0.02 mass%,
5.3 Silizium bis zu 0,30 M.-%, 5.3 silicon up to 0.30 mass%,
5.4 Mangan bis zu 2,00 M.-%, 5.4 Manganese up to 2.00 mass%,
5.5 Phosphor bis zu 0,02 M.-%, 5.6 Schwefel bis zu 0,10 M.-%, 5.5 phosphorus up to 0.02 mass%, 5.6 sulfur up to 0.10 mass%,
5.7 Chrom im Bereich zwischen 26,00 und 28,00 M.-%, 5.7 chromium in the range between 26.00 and 28.00 mass%,
5.8 Kupfer im Bereich zwischen 1 ,00 und 1 ,40 M.-%, 5.8 copper in the range between 1.00 and 1.40 mass%,
5.9 Nickel im Bereich zwischen 30 und 32 M.-% 5.9 Nickel in the range between 30 and 32 mass%
5.10 Molybdän im Bereich zwischen 6,00 und 7,00 M.-%, 5.10 molybdenum in the range between 6.00 and 7.00 mass%,
5.11 Stickstoff im Bereich zwischen 0,15 und 0,25 M.-% 5.11 nitrogen in the range between 0.15 and 0.25 mass%
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende the following, in elemental, alloyed or pre-alloyed form
Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: Powder elements can be added to the alloy individually or in any combination:
5.12 Wolfram im Bereich zwischen 0,7, 10 und 35 M.-%, bevorzugt 10 M.-%, 5.12 tungsten in the range between 0.7, 10 and 35 mass%, preferably 10 mass%,
5.13 Titan im Bereich zwischen 0,2, 3,2 bis 10,7 M.-%, bevorzugt 3,2 M.-%,5.13 titanium in the range between 0.2, 3.2 to 10.7 mass%, preferably 3.2 mass%,
5.14 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,08, 1 ,23 bis zu 4,1 M.-%, bevorzugt 1 ,23 M.-%, 5.14 carbon in the range between 0.08, 1, 23 up to 4.1 mass%, preferably 1, 23 mass%,
5.15 O im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-%, 5.15 O in the range between 0.00 and 0.02 mass%,
5.16 N im Bereich zwischen 0,00 bis zu 0,02 M.-% 5.16 N in the range between 0.00 up to 0.02 mass%
5.17 Nicht definierte Reststoffe weniger als 0,05 M.-%, 5.17 Undefined residues less than 0.05 mass%,
[Tabelle 7, 7A] 6. Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise [Table 7, 7A] 6. Method of manufacturing precise components, preferably
Zerspanungswerkzeuge als Schnellarbeitsstahl mit hoher Zähigkeit und guter Schneidleistung oder Kaltumformwerkzeuge, insbesondere Cutting tools as high-speed steel with high toughness and good cutting performance or cold forming tools, in particular
Hochleistungsschneidwerkzeuge (Matrizen und Stempel); Fräser, Räumnadeln; Schnitt-, Stanz- und Schneidwerkzeuge; Gewindewalz- und Rollwerkzeuge; Holzbearbeitungswerkzeuge; Maschinenmesser; Kunststoffformen, Meßzeuge, Werkzeuge der Stanzereitechnik; Zieh-, Tief- und Fließpresswerkzeuge; High-performance cutting tools (dies and punches); Cutters, broaches; Cutting, punching and cutting tools; Thread rolling and rolling tools; Woodworking tools; Machine knife; Plastic molds, measuring tools, tools for punching technology; Drawing, deep-drawing and extrusion tools;
Presswerkzeuge für die keramische und pharmazeutische Industrie; Kaltwalzen für Mehrrollengerüste; Umform- und Biegewerkzeuge durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pressing tools for the ceramic and pharmaceutical industry; Cold rolling for multi-roll stands; Forming and bending tools by laser melting or laser sintering or laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two
Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Powder elements consists, the powder mixture through the
Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.33XX, The main component is iron powder and other powder alloy elements that are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, whereby the powder elements each individually or in any combination in the following amounts according to DIN standard EN 10027-2 No. 1.33XX,
insbesondere gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.3343 mit dem in particular according to DIN standard EN 10027-2 No. 1.3343 with the
Kurznamen HS6-5-2C oder andere Chrom-Nickelstähle zugegeben werden, insbesondere wenn die chemische Zusammensetzung folgende Kennzahlen aufweist: Short names HS6-5-2C or other chrome-nickel steels are added, especially if the chemical composition shows the following key figures:
6.1 Eisen bis zu 79,75 M.-%, 6.1 iron up to 79.75 mass%,
6.2 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,86 bis 0,94 M.-%, 6.2 carbon in the range between 0.86 and 0.94 mass%,
6.3 Chrom im Bereich zwischen 3,80 bis zu 4,50 M.-%, 6.3 Chromium in the range between 3.80 and 4.50 mass%,
6.4 Mangan weniger als 0,40 M.-%, 6.4 manganese less than 0.40 mass%,
6.5 Phosphor weniger als 0,03 M.-%, 6.5 phosphorus less than 0.03 mass%,
6.6 Schwefel bis zu 0,03 M.-%, 6.6 sulfur up to 0.03 mass%,
6.7 Silizium weniger als 0,45 M.-%, 6.7 silicon less than 0.45 mass%,
6.8 Vanadium im Bereich zwischen 1 ,70 bis zu 2,00 M.-%, 6.8 vanadium in the range between 1.70 up to 2.00 mass%,
6.9 Wolfram im Bereich zwischen 5,9 bis zu 6,7 M.-% 6.9 tungsten in the range between 5.9 up to 6.7 mass%
6.10 Molybdän im Bereich zwischen 4,7 bis zu 5,2 M.-% 6.10 molybdenum in the range between 4.7 up to 5.2 mass%
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende the following, in elemental, alloyed or pre-alloyed form
Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: Powder elements can be added to the alloy individually or in any combination:
6.11 Kohlenstoff in der Form von Diamantpulver im Bereich zwischen 1 , 15 bis 50 M.-%, bevorzugt 15 M.-%, 6.11 carbon in the form of diamond powder in the range between 1.15 to 50 mass%, preferably 15 mass%,
[Tabelle 8, 8A] 7. Verfahren zur Herstellung präziser Bauteile, vorzugsweise [Table 8, 8A] 7. Method of manufacturing precise components, preferably
Zerspanungswerkzeuge als Schnellarbeitsstahl mit hoher Zähigkeit und guter Schneidleistung oder Kaltumformwerkzeuge, insbesondere Cutting tools as high-speed steel with high toughness and good cutting performance or cold forming tools, in particular
Hochleistungsschneidwerkzeuge (Matrizen und Stempel); Fräser, Räumnadeln; Schnitt-, Stanz- und Schneidwerkzeuge; Gewindewalz- und Rollwerkzeuge; Holzbearbeitungswerkzeuge; Maschinenmesser; Kunststoffformen, Messzeuge, Werkzeuge der Stanzereitechnik; Zieh-, Tief- und Fließpresswerkzeuge; High-performance cutting tools (dies and punches); Cutters, broaches; Cutting, punching and cutting tools; Thread rolling and rolling tools; Woodworking tools; Machine knife; Plastic molds, measuring tools, tools for stamping technology; Drawing, deep-drawing and extrusion tools;
Presswerkzeuge für die keramische und pharmazeutische Industrie; Kaltwalzen für Mehrrollengerüste; Umform- und Biegewerkzeuge durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pressing tools for the ceramic and pharmaceutical industry; Cold rolling for multi-roll stands; Forming and bending tools by laser melting or laser sintering or laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two
Pulverelementen besteht, wobei die Pulvermischung durch den Powder elements consists, the powder mixture through the
Hauptbestandteil Eisenpulver und weitere Pulverlegierungselemente gebildet ist, die in elementarer, vorlegierter oder teilweise vorlegierter Form vorliegen, wobei die Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination in folgenden Mengen gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.33XX, The main constituent is iron powder and other powder alloy elements, which are in elemental, pre-alloyed or partially pre-alloyed form, the powder elements each individually or in any combination in the following amounts in accordance with DIN standard EN 10027-2 No. 1.33XX,
insbesondere gemäß der DIN-Norm EN 10027-2 Nr. 1.3343 mit dem in particular according to DIN standard EN 10027-2 No. 1.3343 with the
Kurznamen HS6-5-2C oder andere Chrom-Nickelstähle zugegeben werden, insbesondere wenn die chemische Zusammensetzung folgende Kennzahlen aufweist: Short names HS6-5-2C or other chrome-nickel steels are added, especially if the chemical composition shows the following key figures:
7.1 Eisen bis zu 79,75 M.-%, 7.1 iron up to 79.75 mass%,
7.2 Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,86 bis 0,94 M.-%, 7.2 carbon in the range between 0.86 and 0.94 mass%,
7.3 Chrom im Bereich zwischen 3,80 bis zu 4,50 M.-%, 7.3 Chromium in the range between 3.80 and 4.50 mass%,
7.4 Mangan weniger als 0,40 M.-%, 7.4 manganese less than 0.40 mass%,
7.5 Phosphor weniger als 0,03 M.-%, 7.5 phosphorus less than 0.03 mass%,
7.6 Schwefel bis zu 0,03 M.-%, 7.6 sulfur up to 0.03 mass%,
7.7 Silizium weniger als 0,45 M.-%, 7.7 silicon less than 0.45 mass%,
7.8 Vanadium im Bereich zwischen 1 ,70 bis zu 2,00 M.-%, 7.8 vanadium in the range between 1.70 up to 2.00 mass%,
7.9 Wolfram im Bereich zwischen 5,9 bis zu 6,7 M.-% 7.9 tungsten in the range between 5.9 up to 6.7 mass%
7.10 Molybdän im Bereich zwischen 4,7 bis zu 5,2 M.-% 7.10 molybdenum in the range between 4.7 up to 5.2 mass%
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
folgende, in elementarer, legierter oder vorlegierter Form vorliegende the following, in elemental, alloyed or pre-alloyed form
Pulverelemente jedes für sich oder in beliebiger Kombination der Legierung zusätzlich beigegeben werden: Powder elements can be added to the alloy individually or in any combination:
7.11 Bor bis zu 56,18 M.-%, 7.11 boron up to 56.18 mass%,
7.12 Stickstoff bis zu 43,53 M.-% 7.12 nitrogen up to 43.53 mass%
[Tabelle 9] 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 pulverförmige Bornitride und/oder ein pulverförmiges Diamantpulver und/oder ein pulverförmiges Karbidpulver hinzugefügt werden. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the powder composition according to any one of claims 1 to 7 powdery boron nitrides and / or a powdery diamond powder and / or a powdery carbide powder are added. 9. The method according to claim 8, characterized in that the
verwendeten Bornitrid- und/oder Karbid- und/oder Diamant-Pulverkörper bei einer Korngrösse im Bereich zwischen 1 bis 40 Mikrometer eine kubische Form (CBN) und/oder eine gebrochene Form aufweisen. Boron nitride and / or carbide and / or diamond powder bodies used have a cubic shape (CBN) and / or a broken shape with a grain size in the range between 1 to 40 micrometers.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelztemperatur der verwendeten keramischen und/oder karbidischen Pulverzusammensetzung weit über der Schmelztemperatur der metallischen Pulverzusammensetzungen liegt und dass im SLM- oder SLS- oder Laserauftragsschweissen- oder FDM- oder Binder Jetting-Verfahren lediglich die metallischen Pulverzusammensetzungen aufgeschmolzen werden. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the melting temperature of the ceramic and / or carbide powder composition used is far above the melting temperature of the metallic powder compositions and that in SLM or SLS or laser cladding or FDM or binder jetting Process only the metallic powder compositions are melted.
11. Verfahren zur Fierstellung präziser Bauteile, vorzugsweise 11. Method for positioning precise components, preferably
Zerspanungswerkzeuge oder Kaltumformwerkzeuge, Kaltfließpressstempel und Matrizen durch Laserschmelzen oder Lasersintern oder Cutting tools or cold forming tools, cold extrusion punches and dies by laser melting or laser sintering or
Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting eines Pulvermaterials, das aus einer Mischung von mindestens zwei Pulverelementen besteht, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte. Laser deposition welding or FDM or binder jetting of a powder material that consists of a mixture of at least two powder elements, characterized by the following process steps.
1. Verarbeiten eines Materials 1.33XX oder 3.71XX oder 1.23XX oder 1. Processing a material 1.33XX or 3.71XX or 1.23XX or
1 44XX oder 1.45XX oder 1.27XX im SLM- oder SLS-Verfahren 1 44XX or 1.45XX or 1.27XX in the SLM or SLS process
2. Mischen des 1.33XX- oder 3.71 XX- oder 1.23XX- oder 1.44XX- oder 1.45XX- oder 1.27XX Materials mit Karbiden 2. Mixing the 1.33XX or 3.71 XX or 1.23XX or 1.44XX or 1.45XX or 1.27XX material with carbides
3. insbesondere Mischen des 1.33XX- oder 3.71XX- oder 1.23XX- oder 1 44XX- oder 1.45XX- oder 1.27XX Materials mit 1 % bis 50% Karbiden 3. in particular mixing the 1.33XX or 3.71XX or 1.23XX or 1 44XX or 1.45XX or 1.27XX material with 1% to 50% carbides
4. Mischen des Grundmaterials mit Karbiden nach Ziffer 3 im SLM- oder SLS Verfahren 4. Mixing of the base material with carbides according to number 3 in the SLM or SLS process
5. Mischen von den hier erwähnten ausgesuchten Materialien mit Karbiden 5. Mixing the selected materials mentioned here with carbides
6. Mischen von Pulverkomponenten nach Ziffer 2 bis 5 mit Bornitriden 7. Generelles Mischen von Grundmaterial mit Karbiden für die additive 6. Mixing of powder components according to numbers 2 to 5 with boron nitrides 7. General mixing of base material with carbides for the additive
Herstellung (FDM, LAS....) Manufacturing (FDM, LAS ...)
8. Hinzumischung von Diamantpulver in allen Pulverzubereitungen nach Ziffer 1 bis7. 12. Verfahren nach Anspruch 11 , gekennzeichnet durch folgende 8. Adding diamond powder to all powder preparations according to numbers 1 to 7. 12. The method according to claim 11, characterized by the following
Verfahrensschritte. Procedural steps.
1. Verarbeiten des Materials 1.3343 oder 3.7165 oder 1.2379 oder 1.4404 oder 1.4562 oder 1.2709 im SLM- oder SLS-Verfahren 1. Processing of the material 1.3343 or 3.7165 or 1.2379 or 1.4404 or 1.4562 or 1.2709 in the SLM or SLS process
2. Mischen des 1.3343- oder 3.7165- oder 1.2379- oder 1.4404- oder 1.4562- oder 1.2709 Materials mit Karbiden 2. Mixing the 1.3343 or 3.7165 or 1.2379 or 1.4404 or 1.4562 or 1.2709 material with carbides
3. insbesondere Mischen des 1.3343- oder 3.7165- oder 1.2379- oder 1.4404- oder 1.4562- oder 1.2709 - mit 1 % bis 50% Karbiden 3. in particular mixing 1.3343- or 3.7165- or 1.2379- or 1.4404- or 1.4562- or 1.2709 - with 1% to 50% carbides
4. Mischen des Grundmaterials mit Karbiden nach Ziffer 3 im SLM oder SLSoder Laserauftragsschweissen oder FDM oder Binder Jetting Verfahren 4. Mixing of the base material with carbides according to section 3 in SLM or SLS or laser deposition welding or FDM or binder jetting process
5. Mischen von den hier erwähnten ausgesuchten Materialien mit Karbiden 5. Mixing the selected materials mentioned here with carbides
6. Mischen von Pulverkomponenten nach Ziffer 2 bis 5 mit Bornitriden 7. Generelles Mischen von Grundmaterial mit Karbiden für die additive6. Mixing of powder components according to numbers 2 to 5 with boron nitrides 7. General mixing of base material with carbides for the additive
Herstellung (FDM, LAS....) Manufacturing (FDM, LAS ...)
8. Hinzumischung von Diamantpulver in allen Pulverzubereitungen nach Ziffer 1 bis7. 13. Metallische Pulverlegierungen, wobei die mindestens eine metallische 8. Adding diamond powder to all powder preparations according to numbers 1 to 7. 13. Metallic powder alloys, the at least one metallic
Pulverzusammensetzung aus Pulvern gemäss den folgenden Werkstoff- Klassen zusammengesetzt ist, wobei die Verallgemeinerung XX den folgenden DIN-Normklassen entsprechen, wobei die Buchstabenfolge XX der Powder composition is composed of powders according to the following material classes, the generalization XX corresponding to the following DIN standard classes, the letter sequence XX being the
Stellvertreter für eine zweizahlige Zahlenkombination der Endziffer der jeweiligen DIN-Norm ist, wobei die Pulverzusammensetzung durch die folgenden Werkstoff-Klassen jeweils in Alleinstellung oder in jeder beliebigen Kombination untereinander und aus einer beliebigen Zusammensetzung gemäss folgenden Werkstoff-Klassen gekennzeichnet ist: The final digit of the respective DIN standard is a proxy for a two-digit combination, whereby the powder composition is characterized by the following material classes, either alone or in any combination with one another and from any composition according to the following material classes:
DIN 1.33XX, bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.3343 DIN 1.33XX, preferred but not limited to DIN 1.3343
DIN 3.71XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 3.7165 DIN 3.71XX preferred, but not limited to DIN 3.7165
DIN 1.23XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.2379 DIN 1.23XX preferred, but not limited to DIN 1.2379
DIN 1.44XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.4404 DIN 1.44XX preferred, but not limited to DIN 1.4404
DIN 1.45XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.4562 DIN 1.27XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.2709 DIN 3.23XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 1.2383 DIN 1.45XX preferred, but not limited to DIN 1.4562 DIN 1.27XX preferred, but not limited to DIN 1.2709, DIN 3.23XX preferred, but not limited to DIN 1.2383
DIN 2.08XX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf DIN 2.0855 DIN 2.08XX preferred, but not limited to DIN 2.0855
INCONEL XXX bevorzugt, aber nicht beschränkt auf INCONEL 718 INCONEL XXX preferred, but not limited to INCONEL 718
14. Verwendung von metallischen Pulverlegierungen nach Anspruch 13 zur Herstellung metallischer Werkstücke. 14. Use of metallic powder alloys according to claim 13 for the production of metallic workpieces.
15. Verwendung von metallischen Werkstücken, die nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -14 hergestellt sind. 15. Use of metallic workpieces which are produced according to one or more of claims 1-14.
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