3D打印金屬材料之不銹鋼

鋼是以鐵為主要成分的合金，在我們生活中有著比鋁還高的出現頻率。不銹鋼（StainlessSteel）的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜的形成，材料比較堅硬，還有多種顏色可選，如銀色、古銅色以及白色，常被用于SLM（選擇性激光熔化）技術的3D打印工藝中。

其實，不銹鋼的不銹性和耐蝕性是相對的。試驗表明，鋼在大氣、水等弱介質和硝酸等氧化性介質中，其耐蝕性隨鋼中鉻含量的增加而提高，當鉻含量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。

不銹鋼的特性如下：

1.耐腐蝕性能好，比普通鋼長久耐用。

2.強度高。

3.耐高溫氧化，因此能夠抗火災。

4.容易塑性加工，且焊接性能好。

5.光潔度高，維護簡單。

傳統(tǒng)制造工藝（切削）加工不銹鋼材料主要有以下幾個難點。

1.切削力大、溫度高導致刀具磨損。

由于不銹鋼強度大，切削時切向應力大，因而切削力大。加上材料導熱性差，造成切削溫度高，因此刀具容易磨損。

2.加工硬化嚴重。

部分高溫合金不銹鋼在加工切削時加工硬化傾向大，通常是普通碳素鋼的數倍，刀具在加工硬化區(qū)域內切削，壽命會縮短。

3.容易黏刀。

不銹鋼均存在加工時切削強韌、切削溫度很高的特點。當強韌的切削流經前刀面時，將產生黏結、熔焊等黏刀現象，影響加工零件表面的粗糙度。

而SLM技術加工不銹鋼解決了傳統(tǒng)切削方式加工的弊端。3D打印不銹鋼材料使用SLM技術可制造不受幾何形狀限制的零部件，縮短了產品的開發(fā)制造周期，可快速高效地進行小批量復雜零部件的制造。3D打印的不銹鋼常被用在首飾、功能構件和藝術品等領域。

直接打印不銹鋼飾品在國內已經有了較成熟的應用。珠寶首飾行業(yè)應用3D打印技術是非常早的，一般是用在蠟模的制作環(huán)節(jié)，使用可鑄造的光敏樹脂或者蠟打印首飾蠟模，然后再進行失蠟鑄造做成金屬首飾。利用3D打印不銹鋼首飾大大提高了生產效率，時間縮短40%以上，生產成本降低了20%以上，尤其對于復雜結構、小批量個性化的定制加工更加容易。