Nerezová ocel 316L prášek pro kovový 3D tisk

Přehled

Prášek z nerezové oceli 316L je druh prášku z nerezové oceli, který obsahuje molybden a má nízký obsah uhlíku. Jedná se o austenitickou chromniklovou nerezovou ocel, která vykazuje vysokou pevnost a vynikající korozní odolnost. Prášek 316L se široce používá pro 3D tisk nebo aditivní výrobní aplikace v různých průmyslových odvětvích, jako je letectví, lékařství, automobilový průmysl a všeobecná výroba.

Mezi klíčové vlastnosti a charakteristiky prášku 316L patří:

Složení: Železo, chrom, nikl, molybden, mangan, křemík, uhlík, fosfor, síra.

Tvar částic: Sférické, vysoce tekoucí

Velikost částic: 15-45 mikronů, k dispozici jsou i submikronové velikosti

Hustota: Přibližně 7,9 g/cc

Bod tání: 1381-1400°C

Klíčové vlastnosti: odolnost proti korozi, tepelná odolnost, svařitelnost, pevnost, biokompatibilita

Běžné obchodní názvy: 316L, 1.4404, 1.4435

Prášek 316L lze použít k tisku pevných a odolných dílů se složitou geometrií pomocí různých procesů 3D tisku, jako je selektivní laserové spékání (SLS), přímé laserové spékání kovů (DMLS), tavení elektronovým svazkem (EBM), tryskání pojiva atd.

Typy prášků 316L

Existuje několik hlavních typů prášků z nerezové oceli 316L:

Plynem atomizovaný prášek 316L

• Vyrábí se procesem atomizace inertním plynem
• Sférické částice s hladkým povrchem
• Snadno se roztéká, hustě se balí pro tisk
• Dobrá roztíratelnost a zhutnění
• Používá se široce pro laserový a binder jet 3D tisk

Prášek 316L atomizovaný vodou

• Vyrobeno pomocí vysokotlakých vodních trysek
• Nepravidelný tvar částic
• Porézní povrch, vysoký obsah kyslíku
• Nižší náklady v porovnání s práškem rozprašovaným plynem
• Používá se převážně pro aplikace lisování a spékání

Plazmou atomizovaný prášek 316L

• Vyrobeno s plazmovou atomizací
• Velmi kulovité částice
• Řízená distribuce velikosti částic
• Používá se v kritických aplikacích vyžadujících vysokou hustotu
• Drahé ve srovnání s jinými metodami rozprašování

Recyklovaný prášek 316L

• Zpětně získaný nepoužitý prášek z 3D stavebnic
• Mohou mít smíšené tvary a velikosti částic
• Potřebuje další prosévání a zpracování
• Levnější varianta pro nekritické aplikace
• Obavy z kontaminace z předchozích staveb

Složení prášku 316L

Nerezová ocel 316L je odolná proti korozi díky chromu a molybdenu legovaným železem. Zde je uvedeno prvkové složení prášku 316L:

Nízký obsah uhlíku snižuje srážení karbidů během svařování a zvyšuje odolnost proti korozi. Přídavek molybdenu zvyšuje odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi v chloridovém prostředí.

Složení odpovídá národním a mezinárodním třídám, jako jsou UNS S31603, W.Nr 1.4404, AISI 316L a ISO 5832-1. Pro specializované požadavky je možné použít i vlastní slitiny.

Klíčové vlastnosti a charakteristiky

Prášek 316L má jedinečnou kombinaci vynikajících vlastností, díky nimž je vhodný pro různé kritické, vysoce výkonné aplikace v různých průmyslových odvětvích.

Odolnost proti korozi Vynikající odolnost proti důlkové korozi, štěrbinové korozi a korozi pod napětím v kyselinách, zásadách, solích a organických chemikáliích.

Mechanické vlastnosti Vysoká mez pevnosti v tahu a mez kluzu spolu s dobrou tažností a rázovou houževnatostí.

Tepelná odolnost V určitých aplikacích vydrží nepřetržitý provoz až do ~900 °C a přerušovanou expozici nad touto teplotou.

Svařitelnost Snadno svařitelné a méně náchylné k senzibilizaci při svařování ve srovnání s nestabilizovanými druhy.

Biologická kompatibilita Netoxické s vysokou biokompatibilitou pro použití v lékařských implantátech a zařízeních.

Zde je tabulka porovnávající klíčové vlastnosti prášku 316 vs. 316L:

Vyšší korozní odolnost prášku 316L lze přičíst vyššímu obsahu PREN a nižšímu obsahu uhlíku ve srovnání s práškem 316. Prášek 316L má také lepší biologickou kompatibilitu a používá se přednostně pro trvalé implantáty v lidském těle.

Aplikace prášku 316L

Mezi běžné aplikace, kde se prášek 316L široce používá, patří:

Aditivní výroba SLS/DMLS/EBM tisk kovových dílů pro konečné použití v letectví, zdravotnictví, automobilovém průmyslu, nástrojích atd.

Biomedicínské implantáty Výroba implantátů, jako jsou kolenní a kyčelní náhrady, páteřní tyče, zubní přípravky atd.

Zařízení pro zpracování potravin Ventily, armatury, spojovací materiál, strojní součásti pro potravinářský a farmaceutický průmysl

Chemický zpracovatelský průmysl
Oběžná kola čerpadel, skříně, tělesa ventilů a další smáčené součásti

Námořní aplikace
Hřídele, armatury, spojky, příruby, vrtule používané v námořním prostředí

Materiál 316L poskytuje výjimečné vlastnosti v širokém spektru aplikací díky své mimořádné odolnosti proti korozi ve spojení s vysokou pevností.

Zde jsou příklady některých dílů z materiálu 316L vytištěných aditivní výrobou:

Specifikace prášku 316L

Prášek 316L používaný pro AM musí splňovat nebo překračovat následující specifikace:

Distribuce velikosti částic

Zdánlivá hustota Obvykle 4,0-4,8 g/cc

Průtok
Hallův průtokoměr > 15 s/50 g

Chemické složení Podle výše uvedených specifikací třídy 316L

Mikrostruktura
Plně austenitické, bez stringerů a satelitů

Tvar částice Převážně kulovitá morfologie

Textura povrchu Hladká povrchová úprava částic

Obsah kyslíku Většinou <1000 ppm

Nasycení magnetizace < 3,1 emu/g

Renomovaní výrobci prášku 316L vyrábějí materiál, který splňuje nebo překračuje tyto specifikace pro AM. Každá šarže je opatřena certifikátem analýzy z nezávislého testování.

Dodavatelé prášku 316L

Mezi přední světové dodavatele prášku z nerezové oceli 316L patří:

Zakázkové slitiny se speciální distribucí velikosti částic nebo přísnější kontrolou chemie mohou stát o 20-50% více než standardní práškové složení 316L.

Pokud jde o ceny, prášek 316L rozprašovaný plynem vhodný pro AM obvykle stojí mezi $30-150 za kg v závislosti na kvalitě, velikosti dávky a zeměpisné oblasti. Vodou atomizované a plazmou atomizované druhy zaujímají spodní a horní konec tohoto rozmezí.