Prášek pro 3D tisk kovů

Přehled o prášek pro 3D tisk kovů

Kovový 3D tiskový prášek označuje surovinu používanou v různých procesech aditivní výroby kovů k výrobě trojrozměrných kovových dílů vrstvu po vrstvě. Na rozdíl od tradiční subtraktivní výroby, při níž se materiál odebírá, se při aditivní výrobě vytvářejí součásti tavením a spojováním materiálu na základě digitálního 3D modelu.

Kovové prášky používané při 3D tisku umožňují výrobu složitých, lehkých a vysoce výkonných kovových dílů se složitou geometrií, které je obtížné nebo nemožné vyrobit běžnými metodami. Mezi nejběžnější technologie 3D tisku z kovů, které využívají kovové prášky, patří např:

• Přímé laserové spékání kovů (DMLS) - Používá laser k selektivnímu tavení a spojování vrstev kovového prášku na základě 3D modelu CAD.
• Tavení elektronovým paprskem (EBM) - Používá elektronový paprsek ve vakuu k tavení a spojování prášků vrstvu po vrstvě.
• Tryskání pojiva - Tekuté pojivo se selektivně nanáší na práškové materiály, které se později ve spékací peci napustí bronzem.

Typy prášků pro 3D tisk kovů

Výroba kovového prášku

Vlastnosti kovového prášku

Mezi klíčové vlastnosti prášku pro 3D tisk patří:

Velikost a distribuce částic přímo ovlivňují tok prášku, účinnost tavení, kvalitu povrchu, pórovitost a mechanické vlastnosti. Jemnější velikosti zlepšují rozlišení, zatímco větší velikosti snižují náklady. Ideální je směs.

Tvar a struktura povrchu prášku stanovit tření mezi částicemi, tekutost, roztíratelnost a objemovou hmotnost. Hladké, sférické prášky optimálně tečou a roztírají se s vysokou hustotou balení.

Kontrola vlastností prášku a přizpůsobení slitin vyžaduje odborné znalosti v oblasti metalurgie, výroby prášků, aditivních výrobních procesů a vědy o materiálech.

Aplikace kovového 3d tiskového prášku

kovový 3d tisk prášek Dodavatelé

Existuje několik předních světových dodavatelů, kteří vyrábějí standardní i zakázkové kovové prášky speciálně pro 3D tisk:

Schopnost dodavatele přizpůsobit chemii slitiny, upravit vlastnosti prášku, zajistit konzistenci jednotlivých šarží a spolupracovat na kvalitě dílů jsou důležitými faktory při rozhodování o dodávkách prášku.

Náklady na kovový prášek

Specifikace kovového prášku

Průmyslové normy se vyvíjejí, pokud jde o specifikace, zkušební metody a certifikaci prášků:

Podle těchto specifikací se testují klíčové vlastnosti prášku, jako je distribuce velikosti částic, rychlost toku, hustota a složení. Zákazníci mohou od výrobců kovových prášků požadovat další údaje o testování, zprávy o analýze šarží a certifikáty shody.

Výhody a nevýhody kovových 3D tiskových prášků

Budoucnost kovových 3D tiskových prášků

Klíčové trendy, které určují budoucí plán pro kovové prášky:

Nové slitiny: Větší výběr slitin odpovídajících vlastnostem kovaného hliníku a titanu rozšíří jejich použití v konstrukčních součástech. Probíhá výzkum a vývoj vysokopevnostních ocelí, slitin mědi a drahých kovů.

Vylepšené prášky: Přísnější kontrola distribuce velikosti, tvaru a mikrostruktury povede k práškům přizpůsobeným pro konkrétní procesy a aplikace AM. Tím se zvýší kvalita a vlastnosti materiálu.

Recyklační systémy: Mezioborová infrastruktura pro sběr, charakterizaci a opětovné použití kovových prášků v uzavřeném cyklu umožní udržitelnější 3D tisk.

Automatizované pracovní postupy: Zjednodušené pracovní postupy při manipulaci s práškem pomocí kontejnerů, senzorů a automatizovaně řízených vozidel zvýší bezpečnost, konzistenci a produktivitu.

Certifikační infrastruktura: Centralizované instituce poskytující služby certifikace prášků a kvalifikace dílů vzbudí v kritických průmyslových odvětvích, jako je zdravotnictví a letectví, důvěru v zavedení AM.

Specializace: Výrobci systémů, výrobci kovových prášků, odběratelé dílů, softwarové společnosti a vědci zabývající se materiály, kteří se specializují na specifické aspekty hodnotového řetězce AM, budou hnací silou cílených inovací.

Snížení nákladů: Přístupy, jako je výroba prášku ve velkém, standardizované slitiny, automatizované následné zpracování a digitální správa zásob, zlepší ekonomiku.

Díky pokračujícímu pokroku v těchto oblastech se v příštím desetiletí očekává silný růst industrializace a hlavního využití kovového 3D tisku na několika klíčových trzích.

FAQ

Otázka: Jaký kovový prášek se nejčastěji používá při 3D tisku?

Odpověď: Nerezová ocel 316L je dnes nejpoužívanějším kovovým práškem díky svým dobrým mechanickým vlastnostem, svařitelnosti a odolnosti proti korozi. Dalšími oblíbenými možnostmi jsou titan Ti64 a hliník AlSi10Mg.

Otázka: Jak vybrat správný kovový prášek pro danou aplikaci?

Odpověď: Klíčovými faktory jsou provozní teplota, odolnost proti korozi, odolnost proti opotřebení, pevnost dílů, požadavky na hmotnost, požadavky na vodivost, biokompatibilita, stav pro styk s potravinami a omezení po zpracování. Podrobnosti o aplikaci projednejte s výrobci prášků, kteří vám doporučí slitiny.

Otázka: Zlepšuje použití jemnějšího kovového prášku kvalitu dílů?

Odpověď: Jemnější prášky (~10-45 mikronů) zlepšují rozlišení, kvalitu povrchu a přesnost, protože lze tavit tenčí vrstvy. To však snižuje rychlost výroby a zvyšuje náklady. Míchání jemných a hrubých částic nabízí vyvážený přístup.

Otázka: Jak se kovové prášky udržují v bezpečí a bez kontaminace během skladování a manipulace?

Odpověď: Kovové prášky jsou vysoce reaktivní a náchylné k oxidaci. Absorpce vlhkosti také časem zhoršuje kvalitu prášku. Proto je zásadní inertní plynná atmosféra, vakuové skladování, uzavřené nádoby a minimální vystavení kyslíku/vodě při automatizované manipulaci s práškem.

Otázka: Lze kovové prášky znovu použít ke snížení nákladů na materiál při 3D tisku?

Odpověď: Ano, ale opětovné použití je spojeno s určitými podmínkami. Nepoužitý prášek lze znovu použít, ale je třeba provést rozsáhlé testování, aby se zjistilo, zda nedošlo ke kontaminaci, změnám v distribuci velikosti částic nebo složení během několika cyklů. Taková charakterizace zvyšuje náklady a rizika.

znát více procesů 3D tisku