Additief productiepoeder

Overzicht

Additive manufacturing (AM), ook bekend als 3D-printen, maakt gebruik van metaalpoeders om onderdelen laag voor laag te construeren op basis van digitale modellen. Het poeder fungeert als grondstof en wordt selectief gesmolten, gesinterd of gebonden door precieze warmtebronnen op basis van de CAD-geometrieën.

Populaire AM-processen voor metalen zijn onder andere binderjetting, directed energy deposition, poederbedfusie en plaatlamineren. Elke techniek vereist poeder met specifieke eigenschappen om optimale dichtheid, oppervlakteafwerking, dimensionale precisie en mechanische eigenschappen te bereiken in de geprinte onderdelen.

Deze gids biedt een diepgaande blik op metaalpoeder voor AM, inclusief legeringopties, productiemethoden, belangrijkste poedereigenschappen, toepassingen, specificaties, leveranciers en inkoopoverwegingen bij het inkopen van materiaal. Handige vergelijkingstabellen vatten technische gegevens samen om te helpen bij de poederselectie en -kwalificatie.

Door de inkoop van geoptimaliseerd AM-poeder kunnen fabrikanten de printkwaliteit verbeteren, defecten verminderen en optimaal profiteren van de voordelen van 3D-printen, zoals ontwerpvrijheid, snellere iteratie en consolidatie van onderdelen. Contact maken met deskundige leveranciers vereenvoudigt de kwalificatie van grondstoffen.

Legeringsopties voor AM-poeder

Er is een breed scala aan metalen en legeringen beschikbaar als geoptimaliseerde poedergrondstoffen voor 3D printprocessen:

Algemene legeringssystemen voor Additief productiepoeder

• Roestvrij staal
• Gereedschapsstaal
• Titaan en titaanlegeringen
• Aluminium legeringen
• Nikkel-superlegeringen
• Kobalt-chroomlegeringen
• Edelmetalen zoals goud, zilver
• Exotische legeringen zoals koper, tantaal, wolfraam

Zowel standaardlegeringen als legeringen op maat kunnen worden aangeschaft om te voldoen aan specifieke behoeften op het gebied van corrosiebestendigheid, sterkte, hardheid, geleidbaarheid of andere eigenschappen.

Metalen poederproductiemethoden voor AM

Additive manufacturing maakt gebruik van metaalpoeder dat geproduceerd wordt door middel van:

Typische metaalpoeder productiemethoden voor AM

• Gasverneveling
• Waterverneveling
• Plasma-verneveling
• Elektrolyse
• Carbonyl ijzer proces
• Mechanische legering
• Metaal hydriding/dehydriding
• Plasma sferoïdie
• Granulatie

Sferische verstoven poeders zorgen voor een optimale stroming en dichte pakking die nodig is voor de meeste AM-processen. Sommige technieken maken deeltjes op nanoschaal of aangepaste legeringen mogelijk.

Belangrijkste kenmerken van AM metaalpoeder

Kritische poederkenmerken voor AM zijn onder andere:

Metaal Additief productiepoeder Eigenschappen

Het nauwkeurig regelen van eigenschappen als deeltjesgrootte, vorm en chemische samenstelling is cruciaal om volledig dichte AM onderdelen met de gewenste eigenschappen te maken.

Toepassingen van AM metaalpoeder

Additive manufacturing maakt complexe geometrieën mogelijk die onmogelijk zijn met conventionele technieken:

Toepassingen voor additief produceren van metaal

Lichtgewicht, consolidatie van onderdelen en hoogwaardige legeringen voor extreme omgevingen bieden belangrijke voordelen ten opzichte van traditionele productiemethoden.

Specificaties voor AM metaalpoeder

Internationale specificaties helpen bij het standaardiseren van de eigenschappen van AM-poeder:

Metaalpoederstandaarden voor additieve productie

Naleving van de gepubliceerde specificaties garandeert reproduceerbare poedergrondstoffen van hoge kwaliteit voor kritieke toepassingen.

Wereldwijde leveranciers van AM metaalpoeder

Toonaangevende internationale leveranciers van voor AM geoptimaliseerde metaalpoeders zijn onder andere:

Metaalpoederfabrikanten voor additieve productie

Velen richten zich op fijne sferische poeders die specifiek ontworpen zijn voor gangbare AM-methoden zoals binder jetting, poederbedfusie en directed energy deposition.

Overwegingen bij de aanschaf van AM-metaalpoeder

Belangrijkste aspecten om met leveranciers te bespreken:

• Gewenste samenstelling en eigenschappen van de legering
• Doelpartikelgrootteverdeling en -vorm
• Dichtheid van de envelop en doorstroming in de hal
• Toelaatbare onzuiverheden zoals zuurstof en vocht
• Vereiste testgegevens en poederkarakterisering
• Beschikbare hoeveelheden en levertijden
• Speciale voorzorgsmaatregelen voor het hanteren van pyrofore legeringen
• Kwaliteitssystemen en traceerbaarheid van poederoorsprong
• Technische expertise in AM-poedervereisten
• Logistiek en leveringsmechanismen

Werk nauw samen met leveranciers die ervaring hebben met AM-specifieke poeders om de ideale materiaalselectie voor uw proces en componenten te garanderen.

Voor- en nadelen van AM metaalpoeder

Voordelen vs. beperkingen van metaalpoeder voor additieve productie

Wanneer metaal AM op de juiste manier wordt gebruikt, biedt het baanbrekende voordelen, maar er is expertise nodig om het succesvol te implementeren.

Veelgestelde vragen

Hoe klein kan de deeltjesgrootte zijn voor additieve metaalproductie?

Gespecialiseerde verstuivingstechnieken kunnen poeder produceren tot 1-10 micron, maar de meeste metaalprinters werken het best met een minimumgrootte rond 15-20 micron voor een goede stroming en verpakking.

Wat veroorzaakt een slechte oppervlakteafwerking van geprinte metalen onderdelen?

Oppervlakteruwheid ontstaat door gedeeltelijk gesmolten poeder dat zich vasthecht aan oppervlakken, spatten, traptreden en suboptimale smeltbadkenmerken. Door fijnere poeders te gebruiken en de ideale verwerkingsparameters in te stellen, wordt de afwerking gladder.

Werken alle 3D-printmethodes voor metaal met dezelfde poeders?

Hoewel er overlap is, gebruikt binder jetting over het algemeen een bredere poedergrootteverdeling dan poederbedfusie. Sommige processen zijn beperkt tot bepaalde legeringen op basis van smeltpunten of reactiviteit.

Hoe worden gemengde of bimetaalpoeders gemaakt?

Voorgelegeerde poeders zorgen voor uniforme eigenschappen, maar voor composieten zorgen fysische poedermenging of gespecialiseerde verstuivingstechnieken voor op maat gemaakte gemengde elementaire poedermengsels.

Hoe lang duurt het om het poedermateriaal in een metaalprinter te vervangen?

Een volledige purge en omschakeling tussen aanzienlijk verschillende legeringen vergt doorgaans 6-12 uur. Snel wisselen tussen vergelijkbare materialen kan minder dan een uur duren.

Conclusie

Geoptimaliseerde metaalpoeders maken additive manufacturing processen mogelijk om complexe, robuuste metalen onderdelen te maken met superieure eigenschappen. Het afstemmen van de chemische samenstelling van de legering en de poedereigenschappen op de printmethode en de prestatievereisten van het onderdeel is essentieel voor resultaten van hoge kwaliteit. Door samen te werken met ervaren poederleveranciers kunnen eindgebruikers profiteren van expertise in zowel poederproductie als 3D printprocessen om onderdelen sneller en betrouwbaarder te ontwikkelen. De voortdurende vooruitgang op het gebied van metaalpoeders draagt bij aan het toenemende gebruik van additieve technieken in kritieke industrieën.

ken meer 3D-printprocessen