Proszki metali do druku 3D
Spis treści
Przegląd
Druk 3D, znany również jako wytwarzanie przyrostowe (AM), wykorzystuje proszki metali do konstruowania złożonych komponentów warstwa po warstwie bezpośrednio z modeli cyfrowych. Proszki są selektywnie stapiane lub wiązane za pomocą precyzyjnych źródeł ciepła kierowanych na geometrię modelu CAD.
Popularne procesy AM dla metali obejmują natryskiwanie spoiwa, ukierunkowane osadzanie energetyczne, stapianie w złożu proszkowym, laminowanie arkuszy i wiele innych. Każdy z nich wymaga surowca w postaci proszku o określonych właściwościach, aby osiągnąć optymalną gęstość, wykończenie powierzchni, dokładność wymiarową i właściwości mechaniczne.
Ten przewodnik zawiera szczegółowe omówienie proszków metali do druku 3D, w tym rodzaje stopów, metody produkcji proszku, kluczowe właściwości proszku, zastosowania, specyfikacje, dostawcy i względy zakupowe przy pozyskiwaniu materiału. Pomocne tabele porównawcze podsumowują dane techniczne, aby pomóc w wyborze i kwalifikacji proszku.
Łączenie się z doświadczonymi dostawcami zoptymalizowanych proszków do druku 3D umożliwia producentom poprawę jakości druku, redukcję defektów i pełne wykorzystanie zalet AM, takich jak swoboda projektowania, szybsza iteracja i konsolidacja części.
![Druk 3D proszków metali 1 Proszki metali do druku 3D](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/Al-3104-powder.jpg)
Stopy do proszków do druku 3D
Szeroka gama metali i stopów jest dostępna w postaci proszku odpowiedniej do procesów AM:
Wspólne systemy stopowe dla Proszki metali do druku 3D
- Stale nierdzewne
- Stale narzędziowe
- Tytan i stopy tytanu
- Stopy aluminium
- Nadstopy niklu
- Stopy kobaltowo-chromowe
- Stopy miedzi
- Metale szlachetne
Można pozyskać zarówno stopy standardowe, jak i niestandardowe, aby spełnić określone wymagania aplikacji pod względem odporności na korozję, wytrzymałości, twardości, przewodności lub innych właściwości.
Metody produkcji proszków metali dla AM
Produkcja przyrostowa wykorzystuje proszki metali produkowane w następujący sposób:
Typowe metody wytwarzania proszków metali do druku 3D
- Atomizacja gazu
- Rozpylanie wody
- Atomizacja plazmowa
- Elektroliza
- Proces żelaza karbonylowego
- Stopy mechaniczne
- Wodorkowanie/odwodnianie metali
- Sferoidyzacja plazmy
- Granulacja
Sferyczne, atomizowane proszki zapewniają optymalny przepływ i gęste upakowanie potrzebne w większości procesów AM. Niektóre techniki pozwalają na wykorzystanie cząstek stopu w skali nano lub dostosowanych do indywidualnych potrzeb.
Kluczowa charakterystyka proszków drukarskich do metali
Krytyczne właściwości proszku dla AM obejmują:
Właściwości metalowego proszku do druku 3D
Charakterystyka | Typowe wartości | Znaczenie |
---|---|---|
Rozkład wielkości cząstek | 10 do 45 mikronów | Wpływa na zagęszczenie i wykończenie powierzchni |
Kształt cząsteczki | Kulisty | Poprawia przepływ i pakowanie |
Gęstość pozorna | 2 do 4 g/cm3 | Wpływa na gęstość łóżka |
Gęstość kranu | 3 do 6 g/cm3 | Wskazuje ściśliwość |
Natężenie przepływu w hali | 25-50 s/50g | Zapewnia równomierne rozprowadzanie proszku |
Utrata przy zapłonie | 0.1-0.5% | Niska wilgotność poprawia druk |
Zawartość tlenu | <0,1% | Minimalizuje defekty mikrostrukturalne |
Precyzyjne kontrolowanie takich cech, jak wielkość, kształt i skład chemiczny cząstek, ma kluczowe znaczenie dla uzyskania w pełni gęstych części AM o pożądanych właściwościach mechanicznych.
Zastosowania Proszki metali do druku 3D
AM umożliwia realizację skomplikowanych geometrii niemożliwych do uzyskania przy użyciu konwencjonalnych technik:
Zastosowania do druku 3D w metalu
Przemysł | Zastosowania | Korzyści |
---|---|---|
Lotnictwo i kosmonautyka | Łopatki turbin, konstrukcje | Swoboda projektowania, redukcja masy |
Medyczny | Implanty, protetyka, narzędzia | Dostosowane kształty |
Motoryzacja | Lekkie prototypy i narzędzia | Szybka iteracja |
Obrona | Części do dronów, konstrukcje zabezpieczające | Szybkie prototypy i krótkie serie |
Energia | Wymienniki ciepła, kolektory | Konsolidacja części i optymalizacja topologii |
Elektronika | Ekranowanie, urządzenia chłodzące, EMI | Złożone konstrukcje zamknięte |
Zmniejszenie masy, konsolidacja części i wysokowydajne stopy do stosowania w ekstremalnych warunkach zapewniają kluczowe zalety w porównaniu z tradycyjnymi metodami produkcji.
Specyfikacje dotyczące proszków metali do druku 3D
Międzynarodowe specyfikacje pomagają ujednolicić właściwości proszku AM:
Standardy proszków metali dla wytwarzania przyrostowego
Standard | Zakres | Parametry | Metody testowe |
---|---|---|---|
ASTM F3049 | Przewodnik dotyczący charakteryzowania metali AM | Pobieranie próbek, analiza wielkości, chemia, defekty | Mikroskopia, dyfrakcja, SEM-EDS |
ASTM F3001-14 | Stopy tytanu dla AM | Wielkość cząstek, skład chemiczny, przepływ | Przesiewanie, SEM-EDS |
ASTM F3301 | Stopy niklu dla AM | Analiza kształtu i rozmiaru cząstek | Mikroskopia, analiza obrazu |
ASTM F3056 | Stal nierdzewna dla AM | Chemia, właściwości proszku | ICP-OES, piknometria |
ISO/ASTM 52921 | Standardowa terminologia dla proszków AM | Definicje i właściwości proszku | Różne |
Zgodność z opublikowanymi specyfikacjami zapewnia powtarzalną, wysoką jakość surowca proszkowego do krytycznych zastosowań.
Globalni dostawcy Proszki metali do druku 3D
Wiodący międzynarodowi dostawcy proszków metali zoptymalizowanych pod kątem AM to m.in:
Producenci proszków metalowych do druku 3D
Dostawca | Materiały | Typowy rozmiar cząstek |
---|---|---|
Sandvik | Stal nierdzewna, stal narzędziowa, stopy niklu | 15-45 mikronów |
Praxair | Tytan, nadstopy | 10-45 mikronów |
AP&C | Stopy tytanu, niklu i kobaltu | 5-25 mikronów |
Carpenter Additive | Chrom kobaltowy, stal nierdzewna, miedź | 15-45 mikronów |
Technologia LPW | Stopy aluminium, tytan | 10-100 mikronów |
EOS | Stal narzędziowa, chrom kobaltowy, stal nierdzewna | 20-50 mikronów |
Wiele z nich koncentruje się na drobnych, sferycznych proszkach specjalnie zaprojektowanych do powszechnych metod AM, takich jak rozpylanie spoiwa, fuzja złoża proszku i ukierunkowane osadzanie energii.
Względy zakupowe proszku metalicznego do druku 3D
Kluczowe aspekty do omówienia z dostawcami proszków metali:
- Pożądany skład i właściwości stopu
- Docelowy rozkład wielkości i kształt cząstek
- Gęstość obudowy i płynność hali
- Dopuszczalne poziomy zanieczyszczeń, takich jak tlen i wilgoć
- Wymagane dane testowe i charakterystyka proszku
- Dostępny zakres ilości i czas realizacji
- Specjalne środki ostrożności podczas postępowania z materiałami piroforycznymi
- Systemy jakości i identyfikowalność pochodzenia proszku
- Wiedza techniczna w zakresie wymagań dotyczących proszków specyficznych dla AM
- Logistyka i mechanizmy dostawy
Ściśle współpracuj z dostawcami doświadczonymi w zakresie zoptymalizowanych proszków AM, aby zapewnić idealny dobór proszku do Twojego procesu i komponentów.
Plusy i minusy proszków do druku 3D z metalu
Korzyści i ograniczenia proszków metali dla AM
Zalety | Wady |
---|---|
Umożliwia tworzenie złożonych, niestandardowych geometrii | Wyższy koszt niż w przypadku konwencjonalnych materiałów |
Znacznie skraca czas tworzenia oprogramowania | Wymagane środki ostrożności przy obchodzeniu się z proszkiem |
Upraszcza montaż i obniża wagę | Post-processing jest często wymagany w przypadku części drukowanych na gotowo |
Osiąga właściwości zbliżone do materiałów kutych | Ograniczenia rozmiaru i objętości kompilacji |
Eliminuje drogie matryce, formy i oprzyrządowanie | Naprężenia termiczne mogą powodować pękanie i odkształcenia |
Umożliwia konsolidację części i optymalizację topologii | Niższe wolumeny produkcji niż w przypadku tradycyjnych metod |
Znacznie poprawia współczynnik zakupu do lotu | Wymaga rygorystycznej charakterystyki proszku i opracowania parametrów |
Przy odpowiednim zastosowaniu, technologia AM zapewnia przełomowe korzyści, ale wymaga specjalistycznej wiedzy, aby skutecznie ją wdrożyć.
![Druk 3D proszków metali 10 Proszki metali do druku 3D](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/18Ni300-Powder.jpg)
FAQ
Jak mały może być rozmiar cząstek proszku metalu dla AM?
Specjalistyczne techniki atomizacji mogą wytwarzać proszek o wielkości od 1 do 10 mikronów, jednak większość drukarek do metali działa najlepiej z minimalnym rozmiarem około 15-20 mikronów dla dobrego przepływu i upakowania.
Co powoduje słabe wykończenie powierzchni drukowanych części metalowych?
Chropowatość powierzchni wynika z częściowo stopionego proszku przylegającego do powierzchni, rozprysków, schodków i nieoptymalnych właściwości jeziorka. Używanie drobniejszych proszków i wybieranie idealnych parametrów przetwarzania wygładza wykończenie.
Czy wszystkie metody druku 3D z metalu działają z tymi samymi proszkami?
Procesy te pokrywają się, jednak w przypadku rozpylania spoiwa generalnie stosuje się szerszy rozkład wielkości proszku niż w przypadku stapiania w złożu proszkowym. Niektóre procesy są ograniczone do określonych stopów na podstawie temperatury topnienia lub reaktywności.
Jak powstają proszki mieszane lub bimetaliczne?
Proszki wstępnie stopowe zapewniają jednolite właściwości, ale w przypadku kompozytów fizyczne mieszanie proszków lub specjalistyczne techniki atomizacji zapewniają mieszane mieszanki proszków pierwiastkowych.
Jak długo trwa wymiana materiału proszkowego w drukarce do metalu?
Pełne czyszczenie i zmiana między znacznie różniącymi się stopami wymaga zazwyczaj 6-12 godzin. Szybkie zmiany między podobnymi materiałami mogą trwać mniej niż godzinę.
Wnioski
Zoptymalizowane proszki metali umożliwiają procesy wytwarzania przyrostowego w celu konstruowania złożonych, wytrzymałych komponentów metalowych o doskonałych właściwościach. Dopasowanie składu chemicznego stopów i właściwości proszku do metody drukowania i wymagań dotyczących wydajności komponentów ma kluczowe znaczenie dla uzyskania wysokiej jakości wyników. Współpracując z doświadczonymi dostawcami proszków, użytkownicy końcowi wykorzystują wiedzę specjalistyczną zarówno w zakresie produkcji proszków, jak i procesów drukowania 3D, aby szybciej i bardziej niezawodnie opracowywać solidne komponenty AM.
Udostępnij
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-mail
MET3DP Technology Co., LTD jest wiodącym dostawcą rozwiązań w zakresie produkcji addytywnej z siedzibą w Qingdao w Chinach. Nasza firma specjalizuje się w sprzęcie do druku 3D i wysokowydajnych proszkach metali do zastosowań przemysłowych.
Zapytaj o najlepszą cenę i spersonalizowane rozwiązanie dla Twojej firmy!
Powiązane artykuły
Informacje o Met3DP
Odtwórz wideo
Ostatnia aktualizacja
Nasz produkt
KONTAKT
Masz pytania? Wyślij nam wiadomość teraz! Po otrzymaniu wiadomości obsłużymy Twoją prośbę całym zespołem.
![metalowe logo 3dp małe](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Proszki metali do druku 3D i produkcji addytywnej
PRODUKT
cONTACT INFO
- Miasto Qingdao, Shandong, Chiny
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731