3D-Drucker-Pulver-Lieferanten

Die 3D-Drucktechnologie basiert auf pulverförmigem Material, um Objekte Schicht für Schicht aufzubauen. Die Auswahl des richtigen Pulvers ist entscheidend für die Qualität der Teile, die mechanischen Eigenschaften, die Genauigkeit, die Detailauflösung und die Oberflächengüte. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die verschiedenen Arten von Pulvern, die in den wichtigsten 3D-Druckverfahren verwendet werden, sowie über ihre Zusammensetzung, Schlüsseleigenschaften, Anwendungen und führenden globalen Anbieter.

Überblick über 3d drucker pulver lieferanten

Beim 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, werden pulverförmige Polymere, Metalle, Keramiken oder Verbundstoffe als Ausgangsmaterial verwendet. Je nach Technologie und verwendeten Materialien können Pulver mit spezifischen Partikelgrößenverteilungen, Morphologien, Fließeigenschaften, Schmelzpunkten und anderen physikalischen und chemischen Eigenschaften hergestellt werden, die auf den Druckprozess zugeschnitten sind.

Arten von 3D-Drucker-Pulvern

Mehrere Schlüsseltechnologien nutzen das Pulverbettschmelzen, um Material selektiv zu schmelzen und schichtweise zu verfestigen, um 3D-Objekte herzustellen. Zu den gängigen Verfahren und den dazugehörigen Pulvern gehören:

Zusammensetzung von Polymerpulvern für SLS

Das selektive Lasersintern beruht auf feinen Polymerpulvern mit kontrollierter Partikelgrößenverteilung und Morphologie. Zu den gängigen Materialien gehören:

Nylon 12 ist das am häufigsten verwendete Polymerpulver für das Lasersintern. Die Zusammensetzung umfasst ein Basis-Nylonpolymer, Fließmittel und andere Zusatzstoffe:

Nylon 12 Pulver-Zusammensetzung

Arten von Metallpulvern für AM-Prozesse

Zu den gängigen Metallpulvern, die beim Pulverbettschmelzen und Bindemittelstrahlverfahren verwendet werden, gehören:

Titanlegierungen wie Ti-6Al-4V werden in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie und in der Medizintechnik mittels DMLS und EBM in großem Umfang zur Herstellung stabiler und leichter Strukturkomponenten verwendet.

Zusammensetzung und Herstellung von Metallpulvern

Die meisten handelsüblichen Metallpulver werden im Gas- oder Wasserverdüsungsverfahren hergestellt. Die Zusammensetzung umfasst ein Basislegierungselement wie Titan oder Aluminium und andere Legierungsbestandteile:

Ti-6Al-4V Pulver-Zusammensetzung

Andere gängige Herstellungsverfahren für Metall-AM-Pulver sind die Plasmazerstäubung, die Elektrolyse und die chemische Reduktion. Diese beeinflussen Pulvereigenschaften wie Partikelform, Größenverteilung, Fließfähigkeit, Schüttdichte und Mikrostruktur.

Keramik- und Verbundwerkstoff-Pulver

Auch Keramiken und Verbundwerkstoffe können mit Hilfe der Pulverbetttechnologie zu Hochleistungsbauteilen verarbeitet werden:

Photohärtbare keramische Harzpulver, die in Photopolymer suspendierte Silikondioxid-Nanopartikel enthalten, werden häufig in hochpräzisen Stereolithographie-Druckern verwendet.

Pulvereigenschaften und Spezifikationen

3D-Drucker-Pulver müssen strenge Spezifikationen in Bezug auf Partikelgrößenverteilung, Morphologie, Fließgeschwindigkeit, Dichte und Mikrostruktur erfüllen. Typische Werte sind unten aufgeführt:

Spezifikationen für Polymer-Pulver

Metallpulver-Spezifikationen

Die Hersteller stellen Datenblätter für Pulvermaterialien mit Angaben zu den physikalischen Eigenschaften, Prüfberichte über die chemische Zusammensetzung, Analysen der Partikelgrößenverteilung, Messungen der Fließgeschwindigkeit und rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen zur Verfügung.

Anwendungen von 3D-Druckpulvern

Polymer- und Metallpulver ermöglichen die Herstellung von Endverbrauchskomponenten in verschiedenen Branchen. Einige Beispiele sind:

Polymer Teile

• Funktionale Prototypen
• Kanäle und Gehäuse für die Automobilindustrie
• Konsumgüter, Sportartikel
• Innenraumkomponenten für die Luft- und Raumfahrt

Metallteile

• Triebwerks-/Strukturteile für Flugzeuge
• Turbinenschaufeln, Laufräder
• Biomedizinische Implantate, Geräte
• Spritzgussformen, Schneidwerkzeuge

3D-Druckpulver ermöglichen komplexe Geometrien mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, die mit herkömmlichen Guss- oder Bearbeitungsverfahren nicht zu erreichen sind.

Pulver-Lieferanten

Zu den weltweit führenden Anbietern von Pulvern für die wichtigsten 3D-Drucktechnologien gehören:

Polymer-Pulver

Metall-Pulver

Diese Unternehmen bieten eine breite Palette von Werkstoffen an, die für SLS, DMLS, EBM und Binder Jetting mit speziellen Partikelgrößenverteilungen, Formen, Reinheitsgraden und Legierungschemien zugeschnitten sind.

Pulverkostenanalyse

Die Materialkosten sind ein wichtiger Faktor bei der Einführung von Metall-AM. Die Preise für Pulver hängen von der Zusammensetzung, der Produktionsmethode, der Qualität und dem Auftragsvolumen ab:

Polymerpulver kann im Vergleich zu exotischen Legierungen für die Luft- und Raumfahrt 40-90% billiger sein. Das Recycling von gebrauchtem Pulver durch Sieben und Mischen mit frischem Material trägt zur Senkung der Materialkosten bei.

Vor- und Nachteile von pulverbasiertem AM

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Pulverbettschmelzen und Binderstrahlen auf speziell entwickelten Kunststoff-, Metall-, Keramik- oder Verbundpulvern mit maßgeschneiderter Größe, Form, Zusammensetzung und Mikrostruktur basieren. Zu den führenden Polymeren gehören Nylon 12, PEEK und TPU, während zu den gängigen Metallen Aluminium, Titan und Nickelbasislegierungen zählen. Globale Anbieter bieten eine breite Materialauswahl, die für die wichtigsten AM-Systeme validiert ist. Die Auswahl von anwendungsspezifischen Pulvern, die den mechanischen Anforderungen und Eigenschaften entsprechen, ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit der Teile.

FAQs

Was sind die wichtigsten Arten von 3D-Druckpulvern?

Die vier Hauptkategorien sind Kunststoffe wie Nylon 12 und PEEK, Metalle wie Aluminium-, Titan- und Werkzeugstahllegierungen, Keramiken wie Aluminiumoxid oder Siliziumkarbid sowie Polymer-/Faserverbundwerkstoffe.

Welche Pulvergröße ist ideal für AM-Prozesse?

Ein typischer Bereich ist 15-100 Mikrometer für Metalle und 15-150 Mikrometer für Polymere. Die Größenverteilung beeinflusst Dichte, Fließfähigkeit, Oberflächenrauhigkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit.

Welche Produktionsmethoden werden bei der Herstellung von Metallpulvern angewandt?

Zu den gängigen Verfahren gehören die Inertgaszerstäubung mit Argon oder Stickstoff und die Wasserzerstäubung. Einige Nischenlegierungen werden durch Plasmaverdüsung, Elektrolyse oder chemische Verfahren hergestellt.

Wie beurteilen Sie die Eignung von Pulvern für AM?

Die wichtigsten Parameter sind Partikelgrößenverteilung, Fließgeschwindigkeit, Schüttdichte, Morphologie und Mikrostruktur. Materialzertifizierungsberichte bestätigen die chemische Zusammensetzung, den Gas-/Oxidgehalt und Spuren von Verunreinigungen.

Welche Nachbearbeitung ist bei 3D-gedruckten Pulverteilen erforderlich?

Je nach Material und Verfahren umfassen die üblichen Schritte das Entfernen von Trägern, Strahlen, Glühen, HIP und die maschinelle Bearbeitung zur Erzielung von Maßgenauigkeit und der gewünschten Oberflächengüte.

Wie hoch sind die typischen Massenpreise für Metall-AM-Pulver?

Muster von 1-5 kg kosten $100-300/kg. Typische Mengenbestellungen von 10-100 kg liegen bei $60-250/kg. Großserienbestellungen von mehr als 500 kg können $30-150/kg für gängige Legierungen für die Luft- und Raumfahrt sowie für Werkzeuge erreichen.

Wie wirkt sich recyceltes Pulver auf die Qualität der Teile und die mechanische Leistung aus?

Wiederholtes Recyceln über 2-3 Builds hinaus kann zu veränderter Größenverteilung, Verunreinigung, Aufbau von Satelliten, Pulverabbau und damit zu geringerer Dichte und schlechteren mechanischen Eigenschaften führen. Das Mischen von Frischpulver hilft, dies zu vermeiden.

Welche Verbesserungen sind bei künftigen Metallpulvern zu erwarten?

Schwerpunkte sind kundenspezifische Legierungen, eine bessere Verteilbarkeit des Pulvers und eine höhere Packungsdichte für einen schnelleren Aufbau, eine geringere Porosität und eine höhere Dichte, was zu verbesserten Materialeigenschaften und Oberflächengüten führt.

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