15-5 PH
Neues Produktionsmaterial: 15–5 PH rostfreier Stahl
Der 15–5 PH rostfreie Stahl, der unser Materialangebot erweitert, ist ein ausscheidungshärtbarer Edelstahl mit etwa 15 % Chrom und 5 % Nickel. Seine vorherige Version trägt den Namen 17–4 PH.
Der Unterschied zwischen 17–4 PH und 15–5 PH Edelstahl ist in Wirklichkeit gering. 15–5 PH wurde nach 17–4 entwickelt, hauptsächlich deshalb, weil 15–5 PH einfacher zu verarbeiten ist.
15–5 PH Edelstahl ist ein martensitischer Edelstahl. Hohe Festigkeit und Härte unterscheiden martensitische Edelstähle von anderen Edelstahlfamilien.
Am besten versteht man 15–5 PH Stahl als ferritfreie Version von 17–4 PH. Das „PH“ hinter den Zahlen bedeutet Precipitation Hardening, also ausscheidungshärtbar.
Beim Ausscheidungshärten werden Metallteile auf eine geeignete Temperatur erhitzt und dann für eine ausreichende Zeit auf dieser Temperatur gehalten. Danach erhöhen sich die Härte und die mechanische Festigkeit der Teile. Nach der Ausscheidungshärtung ist das Material schwieriger zu bearbeiten, daher sollten Produkte vorher fertiggestellt werden, wenn ein Bedarf besteht.
15–5 PH ist ein ausscheidungshärtbarer Edelstahl mit:
- Außergewöhnlicher Beständigkeit bei Raumtemperatur
- Guten mechanischen Eigenschaften bis 300 °C (572 °F)
- Hoher Festigkeit und Härte
- Als Edelstahl zudem guter Korrosionsbeständigkeit
Welchen Mehrwert bringt 15–5 PH in die Materialauswahl?
Unser neues Produktionsmaterial lässt sich auch durch Vergleich mit anderen Metallen in unserem Portfolio betrachten. Wir positionieren 15–5 PH zwischen martensitischem Werkzeugstahl (1.2709) und dem anderen Edelstahl 316L.
Werkzeugstahl ist ein sehr harter und langlebiger Stahl, und seine typischen Anwendungen sind ebenfalls voll funktionsfähige Endprodukte sowie Ersatzteile.
- 316L ist ein kohlenstoffarmer austenitischer (nichtmagnetischer) Edelstahl, mit dem voll funktionsfähige und langlebige Komponenten hergestellt werden.
- 316L ist sehr korrosionsbeständig, aber flexibler als Werkzeugstahl. Werkzeugstahl wiederum bietet die beste Steifigkeit, ist jedoch schwach in der Korrosionsbeständigkeit. Für beide Materialien gibt es ihre spezifischen Anwendungsfälle.
316L ist sozusagen ein Allzweckmaterial für viele Zwecke, wenn Steifigkeit keine große Rolle spielt.
Der neu hinzugekommene 15–5 PH Edelstahl bringt zusätzlichen Wert in das Sortiment, da er ein steifes Material mit guter Korrosionsbeständigkeit ist.
Die Festigkeit kann durch eine zusätzliche Niedertemperatur-Wärmebehandlung weiter erhöht werden.
Anwendungsbereiche für 15–5 PH Edelstahl
15–5 PH Edelstahl wird typischerweise in Teilen eingesetzt, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit, Sterilisierbarkeit oder besonders hohe Härte und Festigkeit erfordern.
Typische Anwendungsfälle für 15–5 PH sind zum Beispiel:
- Strukturbauteile in der Luftfahrtindustrie
- Strukturbauteile im Gesundheitswesen
- Ventile
- Zahnräder und Wellen
- Komponenten für Öl- und Gasindustrie
- Komponenten für den Kernkraftsektor
Produktion von 15–5 PH Stahlteilen mit 3D-Druck
Das Drucken von Metallteilen mit 3D-Technologie basiert auf der Verwendung eines Hochleistungslasers. Standardmäßig werden für die Prozessparameter vollständiges Schmelzen und eine Schichtdicke von 40 µm verwendet.
Das additive Fertigungsverfahren schmilzt mittels Laser feinkörniges Metallpulver Schicht für Schicht (SLM – Selective Laser Melting) und erzeugt anhand des 3D-Modells ein äußerst präzises Bauteil.
Im Unterschied zum herkömmlichen Lasersintern (SLS) besteht der Vorteil des schmelzenden Lasers darin, dass das Pulver vollständig in das gedruckte Bauteil eingeschmolzen wird.
Das Verfahren erzeugt ein starkes und zähes Bauteil, das anschließend durch Wärmebehandlung weiter modifiziert werden kann.
Herstellung eines 15–5 PH Edelstahlteils beginnt mit dem 3D-Modell
Das Modell kann mithilfe einer Konstruktionssoftware nach Vorgaben erstellt oder durch Scannen eines bestehenden Ersatzteils erzeugt werden.
Das fertige und für den Druck optimierte Modell wird in einen industriellen 3D-Drucker eingespeist. Auf den Boden des Druckers wird eine Stahlgrundplatte gesetzt, die die Teile während des Drucks fixiert.
Die Produktionsdurchläufe dauern von wenigen Stunden bis zu mehreren Tagen. Danach wird die Oberfläche der fertigen Teile vom Pulver gereinigt und die Stützflächen von der Unterseite der Teile abgetrennt.
Die fertigen Teile können spanend bearbeitet, funkenerodiert, geschweißt, gestrahlt, poliert und beschichtet werden.
Materflow unterstützt bei der Entwicklung und Konstruktion von 3D-Teilen von Anfang bis Ende – gemäß Kundenwunsch und Branchenstandards. Dank des Fertigungsverfahrens können auch komplexe Modelle realisiert werden.
Kleinserienproduktion aus 15–5 PH Edelstahl
Das 3D-Modellieren beschleunigt die Entwicklung von Prototypen erheblich, ohne dass Formen, Gießen, Schweißen oder Montage erforderlich sind.
Im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung ist die Herstellung von Stahlteilen mit 3D-Druck schneller und kostengünstiger.
Darüber hinaus können Edelstahl-3D-Komponenten optimiert werden, sodass die Materialkosten der Komponenten so gering wie möglich sind und die Teile leichter werden.Die Herstellung eines komplexen Teils mit herkömmlichen Fertigungsmethoden kann sogar unmöglich sein – in solchen Fällen ist 3D-Druck die einzige Möglichkeit, das Teil zu produzieren.
Mit Hilfe unserer Experten macht Materflow die Planung und Entwicklung von Teilen einfach. Sie erhalten die Möglichkeit, Ihre Ideen mühelos, schnell und kostengünstig zu testen und umzusetzen.
Vorteile des 3D-Drucks mit 15–5 PH Edelstahl
Die 3D-Drucktechnologie ermöglicht die Herstellung anspruchsvoller und komplexer Komponenten in hoher Qualität und in Rekordzeit.
Von der Modellierung und Prototypenerstellung kann schnell auf eine kosteneffiziente Serienproduktion übergegangen werden, die die gute Verfügbarkeit der Komponenten stets entsprechend der Nachfrage sicherstellt.
15–5 PH ist ein Edelstahl, der sich als Produktionsmaterial für nahezu alle anspruchsvollen Umgebungen eignet. Neben seinen guten mechanischen Eigenschaften bietet er auch eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit.
Bei Bedarf unterstützen wir Sie bei der Konstruktion, sodass die Technologie bestmöglich genutzt werden kann:
- Mit 3D-Druck wird aus einem Modell ein physisches Bauteil, das Sie schneller in der Hand halten können als mit jeder anderen Technik.
- Durch 3D-Druck beschleunigt sich die Produktentwicklung und die Produktion fertiger Teile um ein Vielfaches – gleichzeitig werden Kosten eingespart.
Wenn Sie Fragen zu den Eigenschaften von 15–5 PH Stahl oder zu seiner Eignung für Ihre Anwendung haben, informieren wir Sie gerne ausführlich.
Kontaktieren Sie uns und fragen Sie, wie wir Ihre Idee umsetzen können!
