Dodavatelé prášku pro 3D tiskárny

Technologie 3D tisku využívá práškový materiál k vytváření objektů po vrstvách. Výběr správného prášku je rozhodující pro kvalitu dílů, mechanické vlastnosti, přesnost, rozlišení detailů a povrchovou úpravu. Tento článek poskytuje přehled různých typů prášků používaných v hlavních procesech 3D tisku, jejich složení, klíčové vlastnosti, aplikace a přední světové dodavatele.

Přehled o Dodavatelé prášku pro 3D tiskárny

3D tisk, známý také jako aditivní výroba, využívá jako vstupní surovinu práškové polymery, kovy, keramiku nebo kompozity. Na základě použité technologie a materiálů lze navrhnout prášky se specifickou distribucí velikosti částic, morfologií, tokovými vlastnostmi, body tání a dalšími fyzikálními a chemickými vlastnostmi přizpůsobenými procesu tisku.

Typy prášků pro 3D tiskárny

Několik klíčových technologií se spoléhá na tavení v práškovém loži, které umožňuje selektivní tavení a tuhnutí materiálu po vrstvách za účelem výroby 3D objektů. Mezi oblíbené procesy a související prášky patří:

Složení polymerních prášků pro SLS

Selektivní laserové spékání je založeno na jemných polymerních prášcích s kontrolovanou distribucí velikosti částic a morfologií. Mezi běžné materiály patří:

Nylon 12 je nejpoužívanějším polymerním práškem pro laserové spékání. Složení obsahuje základní nylonový polymer, tokové látky a další přísady:

Složení prášku z nylonu 12

Typy kovových prášků pro procesy AM

Mezi běžné kovové prášky používané při tavení v práškovém loži a tryskání pojiva patří:

Titanové slitiny, jako je Ti-6Al-4V, se hojně využívají k výrobě pevných a lehkých konstrukčních součástí v leteckém, automobilovém a lékařském průmyslu pomocí DMLS a EBM.

Složení a výroba kovového prášku

Většina komerčních kovových prášků se vyrábí procesem atomizace plynem nebo vodou. Složení obsahuje základní legující prvek, jako je titan nebo hliník, a další legující složky:

Složení prášku Ti-6Al-4V

Mezi další běžné metody výroby kovových prášků AM patří plazmová atomizace, elektrolýza a chemická redukce. Ty ovlivňují vlastnosti prášku, jako je tvar částic, distribuce velikosti, tekutost, zdánlivá hustota a mikrostruktura.

Keramické a kompozitní prášky

Keramiku a kompozity lze také zpracovávat pomocí technologií práškového lože a vytvářet tak vysoce výkonné komponenty:

Fototvrdnoucí keramické pryskyřičné prášky obsahující nanočástice oxidu křemičitého suspendované ve fotopolymeru se běžně používají ve vysoce přesných stereolitografických tiskárnách.

Charakteristiky a specifikace prášku

Prášky pro 3D tiskárny musí splňovat přísné specifikace, pokud jde o distribuci velikosti částic, morfologii, rychlost toku, hustotu a mikrostrukturu. Typické hodnoty jsou uvedeny níže:

Specifikace polymerního prášku

Specifikace kovového prášku

Výrobci poskytují datové listy práškových materiálů s uvedením fyzikálních vlastností, protokoly o zkouškách chemického složení, analýzy distribuce velikosti částic, měření průtoku a snímky ze skenovací elektronové mikroskopie.

Aplikace 3D tiskových prášků

Polymerní a kovové prášky umožňují výrobu komponentů pro konečné použití v různých průmyslových odvětvích. Některé příklady zahrnují:

Polymerové díly

• Funkční prototypy
• Automobilové potrubí, skříně
• Spotřební zboží, sportovní zboží
• Vnitřní součásti pro letectví a kosmonautiku

Kovové díly

• Letecké motory/konstrukční díly
• Lopatky turbíny, oběžná kola
• Biomedicínské implantáty, zařízení
• Vstřikovací formy, řezné nástroje

Prášky pro 3D tisk umožňují vytvářet složité geometrie se zlepšenými mechanickými vlastnostmi, kterých nelze dosáhnout tradičními procesy odlévání nebo obrábění.

Dodavatelé prášku

Mezi přední světové dodavatele prášků pro hlavní technologie 3D tisku patří:

Polymerní prášky

Kovové prášky

Tyto společnosti nabízejí širokou škálu druhů materiálů přizpůsobených pro SLS, DMLS, EBM a tryskání pojivem se specializovaným rozložením velikosti částic, tvarů, úrovní čistoty a chemickými vlastnostmi slitin.

Analýza nákladů na prášek

Náklady na materiál jsou významným faktorem při zavádění technologie AM pro kovy. Cena prášku závisí na složení, způsobu výroby, kvalitě a objemu zakázky:

Polymerní prášky mohou být 40-90% levnější než exotické letecké slitiny. Recyklace použitého prášku proséváním a mícháním s čerstvými zásobami pomáhá snižovat náklady na materiál.

Výhody a nevýhody práškového AM

Souhrn

Tavení v práškovém loži a tryskání pojiva se opírají o speciálně upravené plastové, kovové, keramické nebo kompozitní prášky s přizpůsobenou velikostí, tvarem, složením a mikrostrukturou. Mezi přední polymery patří nylon 12, PEEK a TPU, zatímco běžné kovy zahrnují hliník, titan a slitiny na bázi niklu. Globální dodavatelé nabízejí široký výběr materiálů ověřený pro hlavní systémy AM. Výběr prášků specifických pro danou aplikaci, které odpovídají mechanickým požadavkům a vlastnostem, je rozhodující pro výkonnost dílů.

Nejčastější dotazy

Jaké jsou hlavní typy prášků pro 3D tisk?

Čtyři hlavní kategorie jsou plasty, jako je nylon 12 a PEEK, kovy včetně hliníku, titanu a slitin nástrojové oceli, keramika, jako je oxid hlinitý nebo karbid křemíku, a kompozity polymerů a vláken.

Jaká velikost prášku je ideální pro procesy AM?

Typický rozsah je 15-100 mikronů pro kovy a 15-150 mikronů pro polymery. Rozložení velikosti ovlivňuje hustotu, tekutost, drsnost povrchu, přesnost a rychlost.

Jaké výrobní metody se používají k výrobě kovových prášků?

Mezi běžné techniky patří atomizace inertním plynem argonem nebo dusíkem a atomizace vodou. Některé specifické slitiny využívají atomizaci plazmou, elektrolýzu nebo chemické procesy.

Jak hodnotíte vhodnost prášků pro AM?

Klíčovými parametry jsou distribuce velikosti částic, rychlost proudění, zdánlivá hustota, morfologie a mikrostruktura. Zprávy o certifikaci materiálu potvrzují chemické složení, obsah plynů/oxidů a stopové nečistoty.

Jaké následné zpracování je nutné u 3D tištěných práškových dílů?

V závislosti na materiálu a procesu zahrnují běžné kroky odstranění podpěr, tryskání, žíhání, HIP a obrábění pro dosažení rozměrové přesnosti a požadované povrchové úpravy.

Jaké jsou typické úrovně cen kovových AM prášků?

Vzorky o hmotnosti 1-5 kg stojí $100-300/kg. Typické objemové objednávky 10-100 kg se pohybují v rozmezí $60-250/kg. Velkoobjemové objednávky >500 kg mohou dosáhnout $30-150/kg pro běžné letecké/nástrojové slitiny.

Jak recyklovaný prášek ovlivňuje kvalitu a mechanické vlastnosti dílů?

Opakovaná recyklace nad rámec 2 až 3 sestavení může mít za následek změnu distribuce velikosti, kontaminaci, hromadění satelitů, problémy s degradací prášku způsobující nižší hustotu a horší mechanické vlastnosti. Čerstvé míchání prášku pomáhá tyto problémy překonat.

Jaká zlepšení se očekávají u kovových prášků v budoucnosti?

Klíčovými oblastmi zájmu jsou vlastní slitiny, lepší roztíratelnost prášku a hustota balení pro rychlejší stavbu, nižší pórovitost a vyšší hustota vedoucí k lepším vlastnostem materiálu a povrchové úpravě.

znát více procesů 3D tisku