Kovový prášek pro 3D tisk vhodný pro SLM

Představte si, že v pohodlí své dílny vytváříte složité kovové předměty s precizní přesností, vrstvu po vrstvě. To není sci-fi, ale realita selektivního laserového tavení (Selective Laser Melting).SLM), revoluční technologii 3D tisku, která mění výrobu. Srdcem tohoto procesu je však klíčová složka: kovový prášek.

Kovový prášek pro SLM

Kovový prášek pro SLM není obyčejný písek z pláže. Tyto specializované prášky jsou pečlivě navrženy se specifickým rozložením velikosti částic, tokovými vlastnostmi a chemickým složením, aby byl zajištěn optimální výkon v procesu SLM.

Zde je tabulka shrnující klíčové vlastnosti kovového prášku pro SLM:

Zkoumání různých kovových prášků

Svět kovových prášků pro SLM se může pochlubit rozmanitými možnostmi, z nichž každá nabízí jedinečné výhody a vyhovuje specifickým aplikacím. Pojďme se ponořit do 10 oblíbených kovových prášků:

1. Nerezová ocel 316L: Všestranná a široce používaná možnost, která nabízí vynikající odolnost proti korozi, dobré mechanické vlastnosti a biokompatibilitu. Vzpomeňte si na lékařské implantáty, součásti pro letecký průmysl a zařízení pro chemické zpracování.
2. Nerezová ocel 17-4 PH: Je známý svou vysokou pevností a tvrdostí po tepelném zpracování, ideální pro aplikace vyžadující trvanlivost a odolnost proti opotřebení. Představte si: ozubená kola, hřídele a nástroje pro náročná prostředí.
3. Slitiny titanu (Ti6Al4V): Lehká varianta s výjimečným poměrem pevnosti a hmotnosti, biokompatibilními vlastnostmi a vynikající odolností proti korozi. Obrázek: Letecké komponenty, biomedicínské implantáty a sportovní zboží.
4. Slitiny hliníku (AlSi10Mg): Nabízí kombinaci dobré pevnosti, tažnosti a nízké hmotnosti, takže je vhodný pro aplikace vyžadující snížení hmotnosti a tvarovatelnost. Například: automobilové komponenty, výměníky tepla a prototypy.
5. Inconel 625: Vysoce výkonná nikl-chromová superslitina známá pro svou výjimečnou pevnost při vysokých teplotách, odolnost proti oxidaci a drsnému prostředí. Představte si: komponenty pro tryskové motory, jaderné reaktory a zařízení pro zpracování chemikálií.
6. Kobalt-chrom (CoCr): Biokompatibilní materiál s vynikající odolností proti opotřebení a korozi, široce používaný v lékařství pro implantáty, jako jsou kloubní náhrady.
7. Měď: Nabízí vysokou tepelnou a elektrickou vodivost, takže je vhodný pro chladiče, elektrické komponenty a aplikace vyžadující účinný odvod tepla.
8. Nástrojová ocel: K dispozici jsou různé jakosti pro specifické aplikace, které nabízejí vysokou tvrdost, odolnost proti opotřebení a schopnost práce za tepla. Například: řezné nástroje, zápustky a formy.
9. Drahé kovy (zlato, stříbro atd.): Používá se k výrobě šperků, dekorativních předmětů a aplikací vyžadujících vysokou vodivost nebo specifické optické vlastnosti.
10. Nové možnosti: Oblast kovových prášků pro SLM se neustále vyvíjí a nové materiály, jako např. molybdenu, tantalu a dokonce i kovokeramických kompozitů. vznikající pro specializované aplikace.

Nezapomeňte: Tento seznam není vyčerpávající a výběr kovového prášku nakonec závisí na konkrétních požadavcích projektu a požadovaných vlastnostech.

Aplikace kovových prášků v SLM

Použití kovových prášků SLM je stejně rozmanité jako samotné materiály. Zde je několik klíčových oblastí, kde SLM dělá vlny:

Hlubší ponor: Specifikace, velikosti, třídy a normy

Výběr správného kovového prášku pro váš projekt SLM vyžaduje proniknutí do hlubších detailů, jako jsou specifikace, velikosti, třídy a normy. Zde je rozdělení, které vám pomůže:

Specifikace:

• Rozložení velikosti částic: Obvykle se měří v mikrometrech (µm) a vyjadřuje se v rozsahu (např. 15-45 µm). Užší rozdělení zajišťuje lepší tvorbu vrstvy a snižuje pórovitost.
• Sféricita: Měří se v procentech a udává, jak blízko jsou částice dokonalým koulím. Vyšší sféricita zvyšuje hustotu balení a účinnost laserového tavení.
• Chemické složení: Definováno specifickými prvky a jejich procentuálním zastoupením v prášku. To přímo ovlivňuje konečné vlastnosti tištěného dílu.

Velikosti:

Kovové prášky pro SLM jsou obvykle k dispozici v různých velikostech částic, typicky mezi 15 a 100 mikrometry. Optimální velikost závisí na konkrétní aplikaci a požadovaných vlastnostech. Například jemnější prášky nabízejí hladší povrch, ale mohou být náročnější na volný tok.

stupně:

Kovové prášky se dodávají v různých třídách, často označených čísly nebo písmeny. Tyto stupně označují úroveň čistoty, specifické chemické složení nebo další ošetření. nanesen na prášek. Například prášek z nerezové oceli vyšší třídy může mít nižší obsah uhlíku, což vede ke zvýšení odolnosti proti korozi.

standardy:

Kvalitu a specifikace kovových prášků pro SLM upravuje několik mezinárodních a národních norem. Tyto normy zajišťují konzistenci, bezpečnost a spolehlivost výkonu. Mezi nejvýznamnější příklady patří:

• ASTM International (ASTM): Vyvíjí a zveřejňuje technické normy pro různé materiály, včetně kovových prášků pro aditivní výrobu.
• EOS GmbH: Přední výrobce strojů SLM také zveřejňuje materiálové listy a pokyny pro použití konkrétních kovových prášků, které nabízí.
• Německý normalizační institut (DIN): Německá národní organizace, která vydává normy pro různá průmyslová odvětví, včetně aditivní výroby.

Dodavatelé a ceny

Zásadní je najít správného dodavatele vybraného kovového prášku. Zde je několik faktorů, které je třeba zvážit:

• Pověst a zkušenosti: Vyberte si renomovaného dodavatele, který má zkušenosti s dodávkami vysoce kvalitních kovových prášků pro SLM.
• Možnosti materiálu: Vyhledejte dodavatele, který nabízí různorodou škálu kovových prášků, aby vyhověl vašim specifickým potřebám.
• Technická podpora: Ujistěte se, že dodavatel poskytuje odpovídající technickou podporu a poradenství, aby zodpověděl vaše dotazy a pomohl s výběrem materiálu.
• Ceny a dodací lhůty: Porovnejte ceny a dodací lhůty různých dodavatelů a najděte nejvhodnější řešení pro váš rozpočet a časový plán projektu.

Cena:

Cena kovového prášku pro SLM se výrazně liší v závislosti na zvoleném materiálu, jakosti a množství. Obecně platí, že výkonnější materiály, jako je Inconel 625 a drahé kovy, budou dražší ve srovnání se standardními prášky z nerezové oceli nebo hliníku. Kromě toho může cenu ovlivnit také nakupovaný objem, přičemž větší množství obvykle znamená nižší náklady na jednotku.

Zde je tabulka shrnující typické cenové rozpětí některých běžných kovových prášků pro SLM (ceny jsou orientační a mohou se lišit v závislosti na dodavateli a podmínkách na trhu):

Nezapomeňte: Tyto ceny jsou pouze informativní a nelze je považovat za konečné. Pro přesné a aktuální informace o cenách je nezbytné kontaktovat potenciální dodavatele přímo.

Výhody a omezení

Každý kovový prášek pro SLM má své vlastní výhody a omezení. Pochopení těchto kompromisů je nezbytné pro informované rozhodování:

výhody:

• Svoboda designu: SLM umožňuje vytvářet složité a komplexní geometrie, které dříve nebyly možné pomocí tradičních výrobních technik.
• Odlehčení: Kovové prášky nabízejí možnosti pro výrobu lehkých součástí, které jsou klíčové pro průmyslová odvětví, jako je letecký a automobilový.
• Vlastnosti materiálu: Široká škála kovových prášků umožňuje přizpůsobit vlastnosti konečného dílu, jako je pevnost, odolnost proti korozi a biokompatibilita.
• Snížení množství odpadu: SLM minimalizuje materiálový odpad ve srovnání s tradičními subtraktivními výrobními metodami.

Omezení:

• Náklady: Stroje SLM a kovové prášky mohou být ve srovnání s tradičními výrobními metodami drahé.
• Omezení velikosti stavby: Současné stroje SLM mají omezené rozměry dílů, které mohou vyrábět.
• Drsnost povrchu: SLM-vytištěné díly mohou vyžadovat další dodatečné zpracování pro dosažení hladkého povrchu.

Nejčastější dotazy

Otázka: Jaká jsou bezpečnostní opatření při manipulaci s kovovými prášky?

A: Kovové prášky mohou představovat bezpečnostní riziko, včetně nebezpečí vdechnutí a potenciální hořlavosti. Při manipulaci s kovovými prášky je nezbytné dodržovat správné bezpečnostní protokoly, včetně používání vhodných osobních ochranných prostředků (OOP), jako jsou rukavice, respirátory a ochranné brýle. Kromě toho je pro minimalizaci rizik zásadní správné větrání a bezpečné postupy manipulace s prášky.

Otázka: Jak se skladují kovové prášky?

A: Kovové prášky jsou často citlivé na vlhkost a působení kyslíku, což může ovlivnit jejich tekutost a tisknutelnost. Proto je zásadní správné skladování. Kovové prášky se obvykle skladují v uzavřených nádobách při kontrolované teplotě a vlhkosti.

Otázka: Mohu recyklovat kovový prášek z nepovedených výtisků?

A: V některých případech je možné recyklovat kovový prášek z nepovedených výtisků, tento proces však vyžaduje specifické vybavení a odborné znalosti. Recyklovaný prášek navíc nemusí mít stejné vlastnosti jako původní prášek a před opětovným použitím může vyžadovat další zpracování. Doporučujeme konzultovat dodavatele materiálu a konkrétního výrobce zařízení SLM, abyste získali pokyny k recyklaci prášku.

Otázka: Jaké jsou budoucí trendy v oblasti kovových prášků pro SLM?

A: Budoucnost kovových prášků SLM je slibná a objevuje se několik zajímavých trendů:

• Vývoj nových materiálů: Výzkumníci neustále zkoumají nové materiály a slitiny vhodné pro SLM a posouvají hranice dosažitelných vlastností a funkcí.
• Zlepšené vlastnosti prášku: Pokroky v technologiích výroby prášků vedou k práškům s lepší tekutostí, těsnějším rozdělením velikosti částic a lepší kulovitostí, což v konečném důsledku zvyšuje výkonnost tisku a kvalitu dílů.
• Zaměření na udržitelnost: Stále více se zaměřuje na vývoj udržitelných kovových prášků vyrobených z recyklovaných materiálů nebo využívajících ekologicky šetrné výrobní procesy.

Tyto trendy naznačují neustále se vyvíjející prostředí kovových prášků pro SLM, které nabízí zajímavé možnosti pro budoucnost aditivní výroby.

znát více procesů 3D tisku