Prášek pro aditivní výrobu

Obsah

Přehled

Aditivní výroba (AM), známá také jako 3D tisk, využívá kovové prášky ke konstrukci komponent vrstvu po vrstvě na základě digitálních modelů. Prášek působí jako surovina a je selektivně taven, sintrován nebo vázán přesnými zdroji tepla řízenými geometriemi CAD.

Populární AM procesy pro kovy zahrnují tryskání pojiva, nanášení s řízenou energií, tavení práškového lože a laminování plechů. Každá technika vyžaduje prášek se specifickými vlastnostmi pro dosažení optimální hustoty, povrchové úpravy, rozměrové přesnosti a mechanických vlastností tištěných dílů.

Tato příručka poskytuje hloubkový pohled na kovový prášek pro AM, včetně možností slitin, výrobních metod, klíčových vlastností prášku, aplikací, specifikací, dodavatelů a úvah o nákupu při získávání materiálu. Užitečné srovnávací tabulky shrnují technické údaje, které vám pomohou s výběrem a kvalifikací prášku.

Získávání optimalizovaného AM prášku umožňuje výrobcům zlepšit kvalitu tisku, snížit vady a plně využít výhody 3D tisku, jako je svoboda návrhu, rychlejší iterace a konsolidace součástí. Spojení s informovanými dodavateli zjednodušuje kvalifikaci surovin.

aditivní výrobní prášek

Možnosti slitiny pro AM Powder

K dispozici je široká škála kovů a slitin jako optimalizované práškové suroviny pro procesy 3D tisku:

Společné slitinové systémy pro Prášek pro aditivní výrobu

  • Nerezové oceli
  • Nástrojové oceli
  • Titan a slitiny titanu
  • Slitiny hliníku
  • Niklové superslitiny
  • Kobalt-chromové slitiny
  • Drahé kovy jako zlato, stříbro
  • Exotické slitiny jako měď, tantal, wolfram

Standardní i zakázkové slitiny lze získat tak, aby splňovaly specifické potřeby, pokud jde o odolnost proti korozi, pevnost, tvrdost, vodivost nebo jiné vlastnosti.

Metody výroby kovového prášku pro AM

Aditivní výroba využívá kovový prášek vyrobený pomocí:

Typické způsoby výroby kovového prášku pro AM

  • Rozprašování plynu
  • Rozprašování vody
  • Plazmová atomizace
  • Elektrolýza
  • Proces karbonylového železa
  • Mechanické legování
  • Hydridování/dehydridace kovů
  • Sféroidizace plazmy
  • Granulace

Sférické atomizované prášky poskytují optimální průtok a husté balení požadované pro většinu AM procesů. Některé techniky umožňují nanoměřítko nebo upravené slitinové částice.

Klíčové vlastnosti AM Metal Powder

Mezi kritické vlastnosti prášku pro AM patří:

Kov Prášek pro aditivní výrobu Vlastnosti

CharakteristickýTypické hodnotyDůležitost
Distribuce velikosti částic10 až 45 mikronůOvlivňuje zhuštění, povrchovou úpravu
Tvar částicSférickéZlepšuje tok prášku a balení
Zdánlivá hustota2 až 4 g/ccOvlivňuje hustotu práškového lože
Hustota poklepání3 až 6 g/ccOznačuje stlačitelnost
Hallův průtok25-50 s/50gZajišťuje hladké nanášení prášku
Ztráta při zapálení0.1-0.5%Nízký obsah vlhkosti zlepšuje tisk
Obsah kyslíku<0.1%Minimalizuje vady způsobené oxidy

Přesné řízení charakteristik, jako je velikost částic, tvar a chemie, je rozhodující pro dosažení plně hustých AM dílů s požadovanými vlastnostmi.

Aplikace AM Metal Powder

Aditivní výroba umožňuje složité geometrie nemožné konvenčními technikami:

Aplikace aditivní výroby kovů

PrůmyslPoužíváVýhody
AerospaceLopatky turbín, konstrukceVolnost designu, snížení hmotnosti
LékařskýImplantáty, protézy, nástrojePřizpůsobené tvary
Automobilový průmyslOdlehčovací prototypy a nástrojeRychlá iterace
ObranaDíly dronů, ochranné konstrukceRychlé prototypy a krátké série
EnergieVýměníky tepla, rozdělovačeKonsolidace dílů a optimalizace topologie
ElektronikaStínění, chladicí zařízení, EMIKomplexní uzavřené struktury

Lehkost, konsolidace součástí a vysoce výkonné slitiny pro extrémní prostředí poskytují klíčové výhody oproti tradičním výrobním metodám.

Specifikace pro AM Metal Powder

Mezinárodní specifikace pomáhají standardizovat vlastnosti AM prášku:

Normy kovového prášku pro aditivní výrobu

StandardOblast působnostiParametryZkušební metody
ASTM F3049Průvodce pro charakterizaci kovů AMOdběr vzorků, analýza velikosti, chemie, defektyMikroskopie, difrakce, SEM-EDS
ASTM F3001-14Titanové slitiny pro AMVelikost částic, chemie, průtokProsévání, SEM-EDS
ASTM F3301Slitiny niklu pro AMAnalýza tvaru a velikosti částicMikroskopie, analýza obrazu
ASTM F3056Nerezová ocel pro AMChemie, vlastnosti práškuICP-OES, pyknometrie
ISO/ASTM 52921Standardní terminologie pro AM práškyDefinice a charakteristiky práškuRůzné

Shoda s publikovanými specifikacemi zajišťuje opakovatelnou, vysoce kvalitní práškovou surovinu pro kritické aplikace.

Globální dodavatelé AM kovového prášku

Mezi přední mezinárodní dodavatele kovových prášků optimalizovaných pro AM patří:

Výrobci kovového prášku pro aditivní výrobu

DodavatelMateriályTypická velikost částic
SandvikNerez, nástrojová ocel, slitiny niklu15-45 mikronů
PraxairTitan, superslitiny10-45 mikronů
AP&CSlitiny titanu, niklu a kobaltu5-25 mikronů
Přísada pro tesařeKobalt chrom, nerez, měď15-45 mikronů
Technologie LPWSlitiny hliníku, titan10-100 mikronů
EOSNástrojová ocel, kobalt chrom, nerez20-50 mikronů

Mnozí se zaměřují na jemné sférické prášky speciálně navržené pro běžné AM metody, jako je tryskání pojiva, fúze práškového lože a řízená depozice energie.

Zvažte nákup AM Metal Powder

Klíčové aspekty, které je třeba projednat s dodavateli:

  • Požadované složení a vlastnosti slitiny
  • Cílová distribuce velikosti částic a tvar
  • Hustota obálky a zatékavost haly
  • Povolené úrovně nečistot, jako je kyslík a vlhkost
  • Požadované testovací údaje a charakterizace prášku
  • Dostupné množství a dodací lhůty
  • Zvláštní opatření pro manipulaci se samozápalnými slitinami
  • Systémy kvality a sledovatelnost původu prášku
  • Technická odbornost v požadavcích na prach AM
  • Logistické a dodací mechanismy

Úzce spolupracujte s dodavateli se zkušenostmi s prášky specifickými pro AM, abyste zajistili ideální výběr materiálu pro váš proces a komponenty.

Výhody a nevýhody AM Metal Powder

Výhody vs omezení kovového prášku pro aditivní výrobu

VýhodyNevýhody
Umožňuje složité, přizpůsobené geometrieVyšší náklady než běžné materiály
Výrazně zkracuje dobu vývojeNutná opatření pro manipulaci s práškem
Zjednodušuje montáže a odlehčujeU vytištěných dílů je často potřeba následné zpracování
Dosahuje vlastností blízkých tvářeným materiálůmOmezení velikosti a objemu
Eliminuje drahé nástrojeTepelné namáhání může způsobit praskání a deformaci
Umožňuje konsolidaci dílů a optimalizaci topologieNižší objemy výroby než tradiční metody
Výrazně zlepšuje poměr mezi nákupem a odletemVyžaduje přísnou charakterizaci prášku a vývoj parametrů

Při správném použití poskytuje metal AM výhody, které mění hru, ale k úspěšné implementaci vyžaduje odborné znalosti.

aditivní výrobní prášek

Nejčastější dotazy

Jak malá může být velikost částic pro výrobu kovových přísad?

Specializované atomizační techniky mohou produkovat prášek až do 1-10 mikronů, nicméně většina tiskáren kovů pracuje nejlépe s minimální velikostí kolem 15-20 mikronů pro dobrý průtok a balení.

Co způsobuje špatnou povrchovou úpravu tištěných kovových dílů?

Drsnost povrchu vzniká z částečně roztaveného prášku přilnutého k povrchu, rozstřiku, schodišťového stupně a suboptimálních charakteristik lázně taveniny. Použití jemnějších prášků a vytáčení v ideálních parametrech zpracování vyhlazuje povrch.

Fungují všechny metody 3D tisku na kov se stejnými prášky?

I když dochází k překrývání, tryskání pojiva obecně používá širší distribuci velikosti prášku než fúze práškového lože. Některé procesy jsou omezeny na určité slitiny na základě bodů tání nebo reaktivity.

Jak se vyrábí smíšené nebo bimetalické prášky?

Předlegované prášky zajišťují jednotné vlastnosti, ale pro kompozity poskytuje fyzikální míšení prášků nebo specializované techniky atomizace vlastní smíšené základní práškové směsi.

Jak dlouho trvá výměna práškového materiálu v kovové tiskárně?

Úplné propláchnutí a přechod mezi výrazně odlišnými slitinami obvykle vyžaduje 6-12 hodin. Rychlé změny mezi podobnými materiály mohou trvat méně než hodinu.

Závěr

Optimalizované kovové prášky umožňují aditivní výrobní procesy ke konstrukci složitých, robustních kovových součástí s vynikajícími vlastnostmi. Pro dosažení vysoké kvality výsledků je zásadní sladit chemii slitiny a vlastnosti prášku s tiskovou metodou a požadavky na výkon komponent. Díky partnerství se zkušenými dodavateli prášku využívají koncoví uživatelé odborné znalosti v oblasti výroby prášku i procesů 3D tisku k rychlejšímu a spolehlivějšímu vývoji dílů. Neustálý pokrok v oblasti kovových prášků pomáhá řídit zvýšené zavádění aditivních technik v kritických průmyslových odvětvích.

znát více procesů 3D tisku

Sdílet na

Facebook
Cvrlikání
LinkedIn
WhatsApp
E-mailem

MET3DP Technology Co., LTD je předním poskytovatelem řešení aditivní výroby se sídlem v Qingdao v Číně. Naše společnost se specializuje na zařízení pro 3D tisk a vysoce výkonné kovové prášky pro průmyslové aplikace.

Dotaz k získání nejlepší ceny a přizpůsobeného řešení pro vaše podnikání!

Související články

Získejte Metal3DP
Produktová brožura

Získejte nejnovější produkty a ceník