Kovové prášky vhodné pro technologii SLM

Selektivní laserové tavení (SLM) způsobila revoluci ve výrobě a umožňuje vytvářet složité, vysoce výkonné kovové díly přímo z digitálních modelů. Srdcem této technologie je však zásadní složka: kovový prášek. Stejně jako kvalita mouky ovlivňuje výsledný koláč, hraje správný kovový prášek klíčovou roli v úspěchu projektu SLM. Připoutejte se tedy, až se ponoříme do fascinujícího světa kovových prášků SLM a prozkoumáme jejich typy, vlastnosti, použití a důležité detaily.

Typy kovových prášků, které lze použít v technologii SLM

Představte si truhlu plnou kovových zrnek, z nichž každé je malým stavebním kamenem pro vytváření složitých 3D objektů. Kovové prášky pro SLM se dodávají v rozmanité škále a každý z nich nabízí jedinečné vlastnosti a funkčnost. Zde jsou některé z nejběžnějších typů:

Tabulka: Běžné typy kovových prášků pro SLM

Tato tabulka je jen povrchní! Vědci neustále vyvíjejí nové slitiny kovových prášků s vlastnostmi na míru pro konkrétní aplikace.

Faktory, které je třeba zvážit při výběru SLM Kovový prášek

Výběr správného kovového prášku SLM se podobá výběru dokonalého štětce pro vaše mistrovské dílo. Toto rozhodnutí ovlivňuje několik faktorů:

• Vlastnosti materiálu: Zvažte požadované vlastnosti konečného dílu, jako je pevnost, hmotnost, odolnost proti korozi a provozní teplota. Různé kovy nabízejí jedinečné kombinace těchto vlastností.
• Vlastnosti prášku: Rozhodující je velikost částic, jejich tekutost a kulovitý tvar. Stejná velikost částic zajišťuje rovnoměrné tavení, zatímco dobrá tekutost umožňuje rovnoměrné usazování prášku. Sférické částice podporují lepší absorpci laseru a minimalizují rozstřikování během procesu SLM.
• Kompatibilita s laserem: Absorpční vlastnosti a bod tání prášku musí být kompatibilní s vlnovou délkou a výkonem laseru SLM.
• Náklady: Cena kovových prášků se může výrazně lišit. Zvažte kompromis mezi cenou materiálu a požadovaným výkonem konečného dílu.
• Dostupnost: Ne všechny prášky jsou snadno dostupné. Zásadními faktory jsou doba dodání a spolehlivost dodavatele.

Pečlivým zvážením těchto faktorů můžete vybrat ideální kovový prášek pro SLM, který uvede vaši vizi 3D tisku v život.

aplikace SLM

To je jen několik příkladů a možnosti využití kovových prášků SLM se neustále rozšiřují. S tím, jak tato technologie dozrává a náklady na prášky klesají, lze očekávat, že se objeví ještě více inovativních aplikací v různých průmyslových odvětvích.

Tržní cena SLM Kovový prášek

Cena kovového prášku pro SLM se může výrazně lišit v závislosti na několika faktorech:

• Materiál: Exotické nebo vysoce výkonné slitiny, jako je Inconel 625, mají obvykle vyšší cenu než běžné materiály, jako je nerezová ocel 316L.
• Vlastnosti prášku: Prášky s těsnějším rozdělením velikosti částic a vyšší sféricitou jsou často dražší kvůli dodatečnému zpracování.
• Množství: Při hromadných nákupech jsou ceny za kilogram obvykle nižší než při nákupu menších množství.
• Dodavatel: Tržní konkurence a výrobní kapacita dodavatele mohou ovlivnit tvorbu cen.

Tabulka: Odhadované cenové rozpětí běžných kovových prášků SLM (za kg)

Je důležité si uvědomit, že cena kovového prášku je jen jedním dílem skládačky. K celkovým nákladům na výrobu dílu pomocí SLM přispívají také faktory, jako jsou odpisy stroje, mzdové náklady a náklady na následné zpracování.

Bližší pohled: Zaměřte se na specifické kovové prášky

Prozkoumejme hlouběji některé konkrétní kovové prášky a jejich jedinečné vlastnosti:

• Nerezová ocel 316L: Univerzální a široce používaný prášek známý svou vynikající odolností proti korozi, dobrou mechanickou pevností a biokompatibilitou. Je oblíbenou volbou pro aplikace ve zdravotnictví, chemickém zpracování a leteckém průmyslu. Jeho laserová odrazivost však může být ve srovnání s některými jinými kovy vyšší, což vyžaduje úpravy parametrů SLM strojů.
• Titan třídy 2 (CP Ti): Tento biokompatibilní a lehký prášek je díky vysokému poměru pevnosti k hmotnosti a vynikající odolnosti proti korozi ideální pro letecké komponenty a lékařské implantáty. Titan má však ve srovnání s ocelí vyšší teplotu tání, což vyžaduje vyšší výkon laseru pro zpracování, což může vést k vyšší spotřebě energie při SLM.
• Inconel 625: Prášek Inconel 625, který je mistrem v prostředí s vysokými teplotami, se může pochlubit výjimečnou odolností proti oxidaci a tečení. Tato superslitina na bázi niklu je vhodným materiálem pro součásti plynových turbín, díly raketových motorů a výměníky tepla. Nevýhoda? Jeho vysoká cena a náročné zpracovatelské vlastnosti kvůli vysokému bodu tání a problémům s tekutostí.
• Hliník AlSi10Mg: Hliníkový prášek AlSi10Mg je lehká a cenově výhodná varianta, která nabízí dobrou rovnováhu mezi pevností a odolností proti korozi. Díky tomu je oblíbenou volbou pro automobilové díly, letecké komponenty a elektronické kryty. Hliník však může být vůči SLM laseru reflexní, což vyžaduje pečlivou optimalizaci parametrů, aby se dosáhlo správného tavení a minimalizovala se pórovitost konečného dílu.

To je jen několik příkladů a volba kovového prášku nakonec závisí na konkrétních požadavcích aplikace a požadovaných vlastnostech dílu.

Výhody a omezení SLM Kovové prášky

výhody:

• Svoboda designu: SLM umožňuje vytvářet složité geometrie, kterých nelze dosáhnout tradičními výrobními technikami.
• Vysoký výkon: Součásti vyrobené metodou SLM mohou být neuvěřitelně pevné, lehké a odolné vůči korozi a vysokým teplotám, což je ideální pro náročné aplikace.
• Hromadné přizpůsobení: Možnost vyrábět díly přímo z digitálních modelů usnadňuje rychlou výrobu prototypů a přizpůsobení individuálním potřebám.
• Účinnost materiálu: V porovnání s tradičními subtraktivními výrobními technikami nabízí SLM minimální plýtvání materiálem.

Omezení (pokračování):

• Náklady: Stroje pro SLM a kovové prášky mohou být drahé, takže tato technologie je méně vhodná pro velkosériovou výrobu jednoduchých dílů.
• Drsnost povrchu: Díly vyrobené metodou SLM mohou mít ve srovnání s obráběnými díly mírně drsný povrch. Pro některé aplikace mohou být nutné následné techniky zpracování, jako je leštění nebo tryskání.
• Zbytkové napětí: Proces SLM může do dílů vnést zbytkové napětí, které může ovlivnit jejich mechanické vlastnosti. Správné strategie tepelného zpracování mohou pomoci tento problém zmírnit.
• Omezený výběr materiálů: Přestože se nabídka kovových prášků pro SLM rozšiřuje, stále není tak široká jako u materiálů dostupných tradičními výrobními metodami.

Navzdory těmto omezením nabízí technologie SLM významné výhody při vytváření vysoce výkonných a složitých dílů. S tím, jak tato technologie dozrává a snižují se náklady, můžeme očekávat. SLM se ještě více rozšíří v různých odvětvích.

FAQ

Zde je několik často kladených otázek týkajících se kovových prášků pro selektivní laserové tavení (SLM):

Otázka: Jaké jsou různé velikosti kovového prášku pro SLM?

Odpověď: Typický rozsah velikosti kovových prášků pro SLM se pohybuje mezi 15 a 100 mikrony. Optimální velikost částic závisí na konkrétním kovu a požadovaných vlastnostech konečného dílu. Jemnější prášky obecně nabízejí lepší povrchovou úpravu, ale mohou být méně tekuté a náročnější na zpracování.

Otázka: Jak se vyrábějí kovové prášky SLM?

Odpověď: K výrobě kovových prášků SLM se používá několik metod, včetně atomizace plynem, atomizace vodou a atomizace plazmou. Tyto procesy zahrnují tavení požadovaného kovu a jeho rychlé rozbití na jemné částice pomocí proudu plynu pod tlakem, vody nebo plazmy.

Otázka: Mohu recyklovat kovový prášek SLM?

Odpověď: Ano, v některých případech lze nepoužitý kovový prášek SLM recyklovat a znovu použít. Proces recyklace je však třeba pečlivě kontrolovat, aby si prášek zachoval své původní vlastnosti a nedošlo ke kontaminaci následných konstrukcí.

Otázka: Kde lze koupit kovový prášek SLM?

Odpověď: Na dodávky kovových prášků pro aplikace SLM se specializuje několik společností po celém světě. Je důležité vybrat si renomovaného dodavatele, který nabízí vysoce kvalitní prášky s příslušnými certifikáty a bezpečnostními listy (MSDS).

Otázka: Jaká jsou bezpečnostní hlediska při manipulaci s kovovými prášky SLM?

Odpověď: Kovové prášky mohou být hořlavé a při vdechování představují zdravotní riziko. Při práci s kovovými prášky SLM jsou nezbytné správné manipulační postupy, včetně používání digestoře a osobních ochranných prostředků (OOP), jako jsou rukavice a respirátory.

Pochopení těchto klíčových aspektů kovových prášků vám umožní činit informovaná rozhodnutí při vstupu do vzrušujícího světa technologie selektivního laserového tavení.

znát více procesů 3D tisku