Roestvrij staal 316L poeder voor metaal 3D afdrukken

Overzicht

Roestvrij staal 316L poeder is een type roestvrij staal poeder dat molybdeen bevat en een laag koolstofgehalte heeft. Het is een austenitisch chroomnikkel roestvrij staal met een hoge sterkte en uitstekende corrosiewerende eigenschappen. 316L poeder wordt veel gebruikt voor 3D printen of additive manufacturing toepassingen in industrieën zoals ruimtevaart, medisch, auto's en algemene productie.

Enkele belangrijke eigenschappen en kenmerken van 316L-poeder zijn onder meer:

Samenstelling: IJzer, chroom, nikkel, molybdeen, mangaan, silicium, koolstof, fosfor, zwavel

Deeltjesvorm: Bolvormig, hoge vloeibaarheid

Deeltjesgrootte: 15-45 micron, submicron maten beschikbaar

Dikte: Ca. 7,9 g/cc

Smeltpunt: 1381-1400°C

Belangrijkste kenmerken: Corrosiebestendigheid, hittebestendigheid, lasbaarheid, sterkte, biocompatibiliteit

Gebruikelijke handelsnamen: 316L, 1.4404, 1.4435

316L poeder kan worden gebruikt voor het printen van sterke en duurzame onderdelen met complexe geometrieën met behulp van verschillende 3D printprocessen zoals selectief lasersinteren (SLS), direct metal laser sinteren (DMLS), elektronenstraal smelten (EBM), binder jetting, enz.

Soorten 316L poeder

Er zijn een paar belangrijke soorten 316L roestvast staal poeders beschikbaar:

Gas Verstoven 316L Poeder

• Geproduceerd met behulp van een atomisatieproces met inert gas
• Bolvormige deeltjes met glad oppervlak
• Vloeit gemakkelijk, compact verpakt voor afdrukken
• Goede spreidbaarheid en verdichting
• Veel gebruikt voor lasergebaseerd en binder jet 3D printen

Water Verstoven 316L Poeder

• Gemaakt met waterstralen onder hoge druk
• Onregelmatige deeltjesvorm
• Poreus oppervlak, hoog zuurstofgehalte
• Lagere kosten vergeleken met gasverstoven poeder
• Meestal gebruikt voor pers-en-sintertoepassingen

Plasma verstoven 316L poeder

• Gefabriceerd met plasmaverneveling
• Zeer bolvormige deeltjes
• Gecontroleerde deeltjesgrootteverdeling
• Gebruikt in kritieke toepassingen die een hoge dichtheid vereisen
• Duur in vergelijking met andere verstuivingsmethoden

Gerecycled 316L poeder

• Teruggewonnen ongebruikt poeder van 3D-bouwsels
• Kan gemengde deeltjesvormen en -groottes hebben
• Moet extra gezeefd en verwerkt worden
• Lagere kosten optie voor niet-kritische toepassingen
• Bezorgdheid over vervuiling door eerdere gebouwen

316L Poedersamenstelling

316L roestvast staal krijgt zijn corrosiebestendigheid van chroom en molybdeen gelegeerd met ijzer. Hier is de elementaire samenstelling van 316L poeder:

Het lage koolstofgehalte vermindert carbideprecipitatie tijdens het lassen en verbetert de corrosieweerstand. De toevoeging van molybdeen verbetert de prestaties bij put- en spleetcorrosie in chlorideomgevingen.

De samenstelling is conform nationale en internationale kwaliteiten zoals UNS S31603, W.Nr 1.4404, AISI 316L en ISO 5832-1. Aangepaste legeringen zijn ook mogelijk voor gespecialiseerde vereisten.

Belangrijkste eigenschappen en kenmerken

316L poeder heeft een unieke combinatie van uitstekende eigenschappen waardoor het geschikt is voor verschillende kritische, hoogwaardige toepassingen in verschillende industrieën.

Corrosieweerstand Uitstekende weerstand tegen pitting, spleetcorrosie en spanningscorrosie in zuren, alkaliën, zouten en organische chemicaliën.

Mechanische eigenschappen Hoge trek- en vloeigrens in combinatie met goede vervormbaarheid en slagvastheid

Hittebestendig Bestand tegen continu gebruik tot ~900°C en intermitterende blootstelling daarboven voor bepaalde toepassingen

Lasbaarheid Gemakkelijk lasbaar en minder gevoelig voor sensibilisatie tijdens het lassen in vergelijking met ongestabiliseerde soorten

Bio-compatibiliteit Niet-toxisch met hoge biocompatibiliteit voor gebruik in medische implantaten en apparaten

Hier is een tabel die de belangrijkste eigenschappen van 316 vs 316L poeder vergelijkt:

De superieure corrosieweerstand van 316L poeder kan worden toegeschreven aan de hogere PREN en lager koolstofgehalte in vergelijking met 316 poeder. 316L biedt ook een betere biocompatibiliteit en wordt bij voorkeur gebruikt voor permanente implantaten in het menselijk lichaam.

Toepassingen van 316L poeder

Enkele van de meest voorkomende toepassingen waar 316L poeder wijdverspreid gebruikt wordt, zijn onder andere:

Additieve productie SLS/DMLS/EBM-printen van metalen onderdelen voor eindgebruik in de ruimtevaart, de medische sector, de auto-industrie, gereedschap enz.

Biomedische implantaten Productie van implantaten zoals knie- en heupprothesen, ruggengraatstaven, tandheelkundige armaturen enz.

Voedselverwerkingsapparatuur Afsluiters, fittingen, bevestigingsmiddelen, machineonderdelen voor de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie

Chemische industrie
Pompwaaiers, behuizingen, klephuizen en andere bevochtigde onderdelen

Mariene toepassingen
Assen, fittingen, koppelingen, flenzen, propellers gebruikt in maritieme omgevingen

316L levert uitzonderlijke prestaties in dit brede spectrum van toepassingen dankzij de uitstekende corrosieweerstand in combinatie met een hoge sterkte.

Hier zijn voorbeelden van enkele 316L onderdelen die geprint zijn met additive manufacturing:

316L Poeder Specificaties

316L poeder gebruikt voor AM moet voldoen aan, of meer dan, de volgende specificaties:

Deeltjesgrootteverdeling

Schijnbare dichtheid Gewoonlijk 4,0-4,8 g/cc

Stroomsnelheid
Hall-stroommeter > 15 sec/50g

Chemische samenstelling Vanaf 316L bovengenoemde rangspecificaties

Microstructuur
Volledig austenitisch, geen stringers en satellieten

Deeltjesvorm Overwegend bolvormige morfologie

Oppervlaktestructuur Gladde oppervlakteafwerking op deeltjes

Zuurstofgehalte Meestal <1000 ppm

Verzadiging Magnetisatie < 3,1 emu/g

Gerenommeerde 316L poederfabrikanten produceren materiaal dat voldoet aan deze specificaties voor AM of deze zelfs overtreft. Elke batch wordt geleverd met een analysecertificaat van onafhankelijke testen.

Leveranciers van 316L-poeders

Enkele toonaangevende wereldwijde leveranciers van 316L roestvrij staalpoeder zijn onder meer:

Aangepaste legeringen met speciale deeltjesgrootteverdelingen of strakkere chemiecontroles kunnen 20-50% meer kosten dan standaard 316L poedersamenstellingen.

Wat betreft de prijs, gas geatomiseerd 316L poeder geschikt voor AM kost meestal tussen de $30-150 per kg, afhankelijk van de kwaliteit, de grootte van de partij en de geografische regio. Water geatomiseerde en plasma geatomiseerde kwaliteiten bezetten de onderste en bovenste uiteinden van dit bereik.