Prášek z nerezové oceli 304L v AM

Aditivní výroba (AM), známá také jako 3D tisk, způsobila revoluci ve způsobu navrhování a výroby dílů. Tato technologie umožňuje vytvářet složité geometrie s neuvěřitelnou přesností, což otevírá dveře inovacím v různých odvětvích. Co však tuto revoluci pohání? Vstupte do kovových prášků - stavebních kamenů AM pro kovové díly.

Mezi mnoha dostupnými kovovými prášky vyniká nerezová ocel 304L jako oblíbená volba pro svou univerzálnost a vynikající vlastnosti. Tento článek se zabývá světem práškové nerezové oceli 304L pro technologii PBF (powder bed fusion) AM a zkoumá její aplikace, výhody, omezení a konkrétní dostupné modely kovových prášků.

Pochopení prášku z nerezové oceli 304L

Prášek z nerezové oceli 304L je nízkouhlíkovou variantou široce používané nerezové oceli 304. Označení "L" znamená nižší obsah uhlíku (méně než 0,03%) ve srovnání se standardní ocelí 304 (až 0,08%). Toto snížení obsahu uhlíku minimalizuje srážení karbidů během procesu AM, což vede ke zlepšení svařitelnosti a odolnosti proti korozi.

Zde je rozpis klíčových aspektů práškové nerezové oceli 304L:

Složení:

Živel	Hmotnost %
železo (Fe)	Zůstatek
Chrom (Cr)	18-20
nikl (Ni)	8-10.5
mangan (Mn)	2
křemík (Si)	1
uhlík (C)	≤ 0,03

Vlastnosti:

Vlastnictví	Hodnota
Hustota	7,9 g/cm³
Bod tání	1450°C (2642°F)
Pevnost v tahu	570-750 MPa (82 000-109 000 psi)
Mez kluzu	205-310 MPa (30 000-45 000 psi)
Prodloužení	30-50%
Odolnost proti korozi	Vynikající

Výhody:

Všestrannost: Prášek z nerezové oceli 304L nabízí dobrou rovnováhu mezi pevností, odolností proti korozi a tvarovatelností, takže je vhodný pro různé aplikace.
Vynikající odolnost proti korozi: Vysoký obsah chromu zajišťuje vynikající odolnost proti korozi, důlkové korozi a dalším formám koroze v mnoha prostředích.
Dobrá svařitelnost: Vzhledem k nízkému obsahu uhlíku lze díly vytištěné práškem 304L snadno svařovat tradičními technikami.
Biokompatibilní: Díky nízkému obsahu niklu je ocel 304L vhodnou volbou pro některé biomedicínské aplikace.

Omezení:

Síla: V porovnání s práškovou nerezovou ocelí vyšší třídy má ocel 304L střední pevnost.
Vysokoteplotní aplikace: Materiál 304L je sice odolný proti korozi, ale nemusí být ideální pro dlouhodobé vystavení velmi vysokým teplotám.

Aplikace prášku z nerezové oceli 304L v AM

Univerzálnost práškové nerezové oceli 304L se projevuje v široké škále aplikací v různých průmyslových odvětvích. Zde je několik významných příkladů:

Letectví: Součásti pro interiéry letadel, potrubí a nekritické konstrukční díly mohou těžit z nízké hmotnosti a odolnosti proti korozi materiálu 304L.
Automobilový průmysl: Mezi aplikace patří držáky, kryty a ozdobné prvky, které vyžadují dobrou pevnost a estetiku.
Lékařské přístroje: Chirurgické nástroje, protézy a zubní implantáty lze tisknout pomocí prášku 304L díky jeho biokompatibilitě a odolnosti proti korozi.
Chemické zpracování: Díly vystavené mírným chemikáliím lze vyrábět s práškem 304L díky jeho vynikající odolnosti proti korozi.
Spotřební zboží: Šperky, hodinky a další dekorativní předměty lze pro jejich estetiku a odolnost potisknout práškem 304L.

Výhody prášku z nerezové oceli 304L pro AM:

Svoboda designu: AM umožňuje vytvářet složité geometrie, které nejsou možné při tradiční výrobě, a tím uvolňuje inovativní návrhy v těchto aplikacích.
Odlehčení: V porovnání s tradičními materiály může materiál 304L v některých aplikacích přispět ke snížení hmotnosti, což je zásadní v průmyslových odvětvích, jako je letectví a kosmonautika.
Přizpůsobení: AM umožňuje vyrábět díly se specifickými vlastnostmi a funkcemi přizpůsobenými individuálním potřebám.
Snížení množství odpadu: AM minimalizuje materiálový odpad ve srovnání se subtraktivními výrobními technikami.

Nevýhody prášku z nerezové oceli 304L pro AM:

Náklady: Kovové prášky mohou být dražší než tradiční materiály, což ovlivňuje výrobní náklady.

Modely kovových prášků pro nerezovou ocel 304L

S jasnějším pochopením práškové nerezové oceli 304L a jejích aplikací se ponořme do světa specifických modelů kovových prášků dostupných pro PBF AM. Zde prozkoumáme deset populárních možností a zdůrazníme jejich klíčové vlastnosti a potenciální výhody/nevýhody:

1. EOS Inox 316L (ekvivalent 304L):

Výrobce: EOS GmbH
Popis: Plynem atomizovaný prášek ekvivalentní 304L známý svou vynikající tekutostí a hustotou balení, což vede k dobré tiskovosti a kvalitě povrchu. Certifikováno podle různých leteckých norem (AMS 5644, BMS 4930K).
výhody: Vysoká konzistence, spolehlivá potisknutelnost, vhodné pro letecké aplikace.
Nevýhody: Může být o něco dražší ve srovnání s některými necertifikovanými možnostmi.

2. Höganäs AM 304L:

Výrobce: Höganäs AB
Popis: Plynem atomizovaný prášek 304L známý svou sférickou morfologií a těsným rozdělením velikosti částic, které podporují dobrou tekutost a absorpci laseru během tisku.
výhody: Konzistentní kvalita, dobrá potisknutelnost, vhodné pro různé aplikace.
Nevýhody: Pro dosažení optimálních výsledků může vyžadovat specifické parametry tisku.

3. LPW 316L (ekvivalent 304L):

Výrobce: LPW Technology Ltd
Popis: Plynem atomizovaný prášek ekvivalentní 304L se zaměřením na vysokou hustotu a nízký obsah kyslíku. To se promítá do lepších mechanických vlastností tištěných dílů. Certifikováno podle leteckých norem (AMS 5644).
výhody: Vysoká hustota, dobré mechanické vlastnosti, ideální pro náročné aplikace.
Nevýhody: Může vyžadovat přísnější kontrolu tiskového prostředí kvůli nízkému obsahu kyslíku.

4. Carpenter Invar 304L:

Výrobce: Tesařská aditivní výroba
Popis: Plynem atomizovaný prášek 304L s řízeným chemickým složením pro lepší rozměrovou stabilitu a snížení deformací během tisku. Díky tomu je vhodný pro aplikace vyžadující přesné tolerance.
výhody: Vynikající rozměrová stabilita, vhodná pro díly s přísnými tolerancemi.
Nevýhody: Může mít mírně vyšší cenu ve srovnání se standardními variantami 304L.

5. SLM Solutions Realizer 304L:

Výrobce: SLM Solutions GmbH
Popis: Plynem atomizovaný prášek 304L se zaměřením na vysokou sféricitu a úzkou distribuci velikosti částic. Tato kombinace zajišťuje dobrou tekutost a minimalizuje segregaci během tisku, což vede ke konzistentní kvalitě dílů.
výhody: Vysoká kulovitost, konzistentní kvalita dílů, vhodné pro různé aplikace.
Nevýhody: V závislosti na modelu stroje může vyžadovat specifické nastavení tiskárny pro dosažení optimálních výsledků.

6. Oerlikon AM SC316L (ekvivalent 304L):

Výrobce: Oerlikon AM GmbH
Popis: Plynem atomizovaný prášek ekvivalentní 304L se zaměřením na vysokou čistotu a nízký obsah inkluzí. To přispívá ke zlepšení mechanických vlastností a odolnosti proti korozi tištěných dílů.
výhody: Vysoká čistota, dobré mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi.
Nevýhody: V porovnání se standardními variantami 304L mohou být o něco dražší, protože je kladen důraz na čistotu.

7. ExOne LaserForm 316L (ekvivalent 304L):

Výrobce: ExOne GmbH
Popis: Plynem atomizovaný prášek ekvivalentní 304L vyvinutý speciálně pro tryskání pojiva AM. Tento prášek se vyznačuje dobrou tekutostí a kompatibilitou s pojivy používanými v tomto tiskovém procesu.
výhody: Optimalizováno pro tryskání pojiva AM, dobrou tekutost a kompatibilitu s pojivy.
Nevýhody: Není vhodný pro aplikace PBF AM vzhledem k jeho složení pro tryskání pojiva.

8. AP&C AM 304L:

Výrobce: Aditivní výroba AP&C
Popis: Plynem atomizovaný prášek 304L se zaměřením na nákladovou efektivitu. Nabízí dobrou tisknutelnost při zachování konkurenceschopné ceny.
výhody: Cenově výhodná varianta pro univerzální potisk 304L.
Nevýhody: Nemusí mít stejnou úroveň konzistence nebo specifické vlastnosti jako některé dražší varianty.

9.㎥Kubický AM 304L:

Výrobce: ㎥Cubic Printing International Inc.
Popis: Vodou atomizovaný prášek 304L, který nabízí cenově výhodnou alternativu k plynové atomizaci.

FAQ

Otázka: Jak vybrat správný prášek z nerezové oceli 304L pro mou aplikaci?

Odpověď: Při výběru prášku z nerezové oceli 304L zvažte tyto faktory:

Požadavky na přihlášku: Nejdůležitější vlastnosti prášku se určují podle konkrétního použití. Například:
- Vysoce přesné díly: Upřednostněte rozměrovou stálost (např. Carpenter Invar 304L).
- Díly vystavené působení agresivních chemikálií: Upřednostněte vynikající odolnost proti korozi (např. Oerlikon AM SC316L).
- Aplikace citlivé na náklady: Prozkoumejte nákladově efektivní možnosti (např. AP&C AM 304L) a zároveň zajistěte, aby splňovaly minimální požadavky.
Kompatibilita se stroji: Různé stroje AM mohou mít specifické požadavky na vlastnosti prášku, jako je distribuce velikosti částic a tekutost. Zajistěte kompatibilitu mezi vybraným práškem a vaším tiskovým zařízením konzultací s doporučením výrobce stroje.
Náklady vs. výkon: Existuje kompromis mezi náklady a výkonem. Zatímco některé možnosti upřednostňují cenovou dostupnost (např. AP&C AM 304L), jiné mohou nabízet vynikající konzistenci nebo specifické vlastnosti za vyšší cenu (např. EOS Inox 316L).

Otázka: Kde lze koupit prášek z nerezové oceli 304L?

Odpověď: Několik renomovaných dodavatelů nabízí práškovou nerezovou ocel 304L pro PBF AM. Zde je několik příkladů:

Metal3DP (https://met3dp.com/)
Höganäs AB (https://www.hoganas.com/en/)
LPW Technology Ltd (https://www.carpenteradditive.com/news-events/lpw-technology-am-metal-powder-manufacturing)
Tesařská aditivní výroba (https://www.carpenteradditive.com/)
SLM Solutions GmbH (https://nikon-slm-solutions.com/)
Oerlikon AM GmbH (https://www.oerlikon.com/am/en/)
ExOne GmbH (https://www.exone.com/)
AP&C aditivní výroba (https://cimp3d.org/new-large-am/)
㎥Cubic Printing International Inc. (https://www.ttc.com.tw/en-us/dirProduct/frmProduct6.aspx)
Bassett Metals Inc. (https://www.bassettinc.com/metal-fabricating-and-assemblies/)

Otázka: Jaká bezpečnostní opatření je třeba dodržovat při manipulaci s práškem z nerezové oceli 304L?

Odpověď: Kovové prášky mohou být jemné a představují nebezpečí vdechnutí. Při manipulaci s práškem z nerezové oceli 304L je nezbytné dodržovat bezpečnostní pokyny:

Používejte dobře větraný pracovní prostor: Při manipulaci a tisku minimalizujte výskyt prášku ve vzduchu použitím digestoře nebo větraného krytu.
Používejte vhodné osobní ochranné prostředky (OOP): K tomu patří ochranné brýle, rukavice a respirátor s filtrem P-100, který zabraňuje vdechnutí částic prášku.
Dodržujte zásady správného hospodaření: Rozlité látky ihned odstraňte a zamezte vzniku oblaků prachu. Pravidelně čistěte pracovní plochy a zařízení, abyste minimalizovali hromadění prášku.
Odpady řádně likvidujte: Dodržujte místní předpisy pro likvidaci kovového práškového odpadu.

znát více procesů 3D tisku