Sferyczny proszek: przegląd, rodzaje, cena
Spis treści
Przegląd
Sferyczny proszek odnosi się do proszków metalicznych lub ceramicznych o zaokrąglonej morfologii wytwarzanych w specjalistycznych procesach atomizacji. W porównaniu do nieregularnych cząstek proszku, proszki sferyczne oferują takie korzyści jak doskonała płynność, wyższa gęstość upakowania i zmniejszone tarcie wewnątrz cząstek. Dzięki temu idealnie nadają się do wymagających zastosowań przemysłowych wykorzystujących metalurgię proszków, natryskiwanie cieplne, produkcję dodatków do metali i obróbkę ceramiki.
Ten kompleksowy przewodnik obejmuje różne rodzaje proszków sferycznych, ich właściwości, metody produkcji, kluczowe zastosowania, specyfikacje, dostawców, procedury obsługi, konserwację sprzętu, kryteria wyboru dostawców, zalety i wady oraz odpowiedzi na często zadawane pytania.
Rodzaje Sferyczny proszek
Główne rodzaje proszku sferycznego oparte na materiale i metodzie produkcji obejmują:
Materiał
- Proszki metali - stal nierdzewna, stal narzędziowa, nadstopy, tytan, aluminium itp.
- Proszki ceramiczne - tlenek glinu, tlenek cyrkonu, krzemionka, węgliki, azotki itp.
- Proszki kompozytowe/stopowe - na bazie niklu, kobaltu, Fe itp.
Metoda produkcji
- Proszki rozpylane gazowo
- Proszki rozpylane plazmowo
- Elektrodowa atomizacja gazu topiącego indukcyjnie (EIGA)
- Proces elektrody rotacyjnej (REP)
- Proces plazmowej elektrody wirującej (PREP)
- Proszki do natryskiwania termicznego
Atomizacja gazowa jest najczęściej stosowanym procesem, ale metody takie jak PREP zapewniają lepszą sferyczność i gładką morfologię powierzchni. Metoda produkcji kontroluje końcową charakterystykę proszku.
![Sferyczny proszek: przegląd, rodzaje, cena 1 kulisty proszek](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/AlSiMg-Powder.jpg)
Właściwości i zastosowania
Właściwości i typowe zastosowania głównych rodzajów proszków sferycznych:
Stal nierdzewna
- Wysoka twardość i odporność na korozję
- Zawory, pompy, urządzenia medyczne
Stal narzędziowa
- Doskonała odporność na zużycie
- Narzędzia tnące, matryce, stemple
Nadstopy
- Odporność na wysokie temperatury i naprężenia
- Łopatki turbin, komponenty lotnicze i kosmiczne
Tytan
- Wysoki stosunek wytrzymałości do wagi
- Elementy złączne dla przemysłu lotniczego, implanty biomedyczne
Aluminium
- Lekkość, doskonała przewodność cieplna
- Części samochodowe, radiatory
Ceramika
- Wysoka twardość, odporność na zużycie i korozję
- Łożyska, uszczelki, powłoki pancerza
Sferyczna morfologia poprawia gęstość upakowania proszku i przepływ, a także właściwości materiału bazowego.
Metody produkcji
Powszechne metody produkcji proszków sferycznych:
Atomizacja gazu
- Stop metalu stopiony i rozpylony przez strumienie gazu obojętnego
- Niższy koszt inwestycji
- Zakres wielkości od 10 do 150 μm
Atomizacja plazmowa
- Wykorzystanie energii plazmy do topienia i atomizacji
- Drobniejszy proszek do 5 μm
- Wyższa czystość, bardziej kulisty kształt
EIGA
- Elektrody topione indukcyjnie w komorze atomizacji
- Szybkie krzepnięcie drobnych kropelek
- Kontrola nad rozmiarem, morfologią
PREP
- Elektroda obrotowa topiona przez palniki plazmowe
- Rozdrabnianie odśrodkowe na drobny proszek
- Gładki kulisty kształt
Natrysk termiczny
- Druty/pręty zasilające rozpylane gorącym gazem
- Stopy wzmocnione dyspersją tlenkową
- Bardziej szorstkie powierzchnie niż w przypadku innych metod
Specyfikacje
Typowe specyfikacje proszku sferycznego obejmują:
Parametr | Specyfikacja |
---|---|
Wielkość cząstek | 10 - 150 μm |
Kształt cząsteczki | Kulisty |
Natężenie przepływu | 25 - 35 s/50g |
Gęstość pozorna | 40 – 60% |
Gęstość kranu | Teoretycznie do 90% |
Tlenek powierzchniowy | < 1% wagowo |
Gazy resztkowe | Zminimalizowane |
Spełnienie wymagań dotyczących rozkładu wielkości, wysokiej sferyczności, gładkiej powierzchni i składu ma kluczowe znaczenie. Mniejsze rozmiary poprawiają gęstość, a większe zmniejszają koszty.
Rozważania projektowe
Kluczowe czynniki projektowe dla komponentów wykorzystujących kulisty proszek:
- Tolerancje wymiarowe - Uwzględnienie skurczu spiekania
- Wymagania dotyczące wykończenia powierzchni - Minimalne przetwarzanie końcowe
- Właściwości mechaniczne - Dopasowanie materiału i procesu do wymaganych właściwości
- Koszty produkcji - Optymalizacja projektu części w celu zrównoważenia wydajności i kosztów
- Operacje dodatkowe - Unikanie dużych naddatków na obróbkę
- Wymagania dotyczące montażu - Projektowanie powierzchni łączących, elementów blokujących
- Zgodność z normami - Do zastosowań lotniczych, biomedycznych itp.
Swoboda projektowania możliwa dzięki zaawansowanym procesom produkcyjnym, takim jak produkcja addytywna, pozwala na bardziej zoptymalizowane projekty, które nie są możliwe w przypadku kutego metalu.
![Sferyczny proszek: przegląd, rodzaje, cena 2 kulisty proszek](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/CPTi-Powder.jpg)
Procesy konsolidacji
Typowe procesy konsolidacji proszków odpowiednie dla proszków sferycznych:
- Produkcja addytywna - Selektywne topienie laserowe, topienie wiązką elektronów itp. zapewniają maksymalną elastyczność.
- Formowanie wtryskowe metali - Wysokonakładowa produkcja małych, złożonych części
- Prasowanie izostatyczne na zimno/gorąco - Produkuje części o kształcie siatki lub zbliżonym do siatki
- Prasowanie i spiekanie - Konwencjonalny proces metalurgii proszków łączący formowanie i spiekanie
- Natrysk termiczny - Osadza stopiony proszek na przygotowanym podłożu
- Metody oparte na zawiesinie - Odlewanie ślizgowe, odlewanie taśmowe, osadzanie elektroforetyczne itp. dla ceramiki
Sferyczny kształt poprawia upakowanie i przepływ proszku podczas przetwarzania, umożliwiając uzyskanie wysokiej gęstości i jednorodnych mikrostruktur.
Dostawcy i ceny
Do wiodących światowych dostawców proszków sferycznych należą:
Dostawca | Materiały | Zakres cen |
---|---|---|
Sandvik | Stale stopowe, stale nierdzewne | $50-200/kg |
Carpenter Additive | Stale narzędziowe, nadstopy | $70-250/kg |
Höganäs | Stale nierdzewne | $45-180/kg |
Praxair | Tytan, nadstopy | $100-350/kg |
Technologia LPW | Stopy aluminium, kompozyty | $60-220/kg |
Ceny zależą od składu stopu, jakości, wielkości partii i ilości zakupu. Małe ilości badawczo-rozwojowe są droższe niż duże ilości produkcyjne.
Obsługa i przechowywanie
Wytyczne dotyczące bezpiecznego obchodzenia się i przechowywania proszki sferyczne:
- Szczelnie zamknięte pojemniki należy przechowywać w chłodnym, suchym i obojętnym miejscu, aby zapobiec utlenianiu i zanieczyszczeniu.
- Ograniczenie ekspozycji na wilgoć w celu uniknięcia aglomeracji proszku
- Używaj pojemników ze stali miękkiej lub plastiku zamiast aluminium, aby zapobiec reakcjom.
- Upewnij się, że pojemniki są odpowiednio uziemione, aby uniknąć gromadzenia się ładunków elektrostatycznych.
-Delikatne obchodzenie się z pojemnikami i proszkami, aby zapobiec uszkodzeniu cząstek podczas transportu i przenoszenia.
- Unikać iskier, płomieni, źródeł zapłonu w pobliżu miejsc przechowywania i przenoszenia.
- Zainstalować odpowiedni sprzęt wentylacyjny i odpylający
- Stosować odpowiednie środki ochrony indywidualnej do pracy z drobnymi proszkami - rękawice, maski oddechowe, ochrona oczu.
Odpowiednie procedury zapobiegają zmianom właściwości proszku, które mogą negatywnie wpływać na konsolidację i końcowe właściwości części.
Konserwacja sprzętu
Wskazówki dotyczące konserwacji kluczowych systemów transportu proszków:
Sita:
- Wymień uszkodzone siatki, aby uniknąć rozdarć i otworów.
- Regularne czyszczenie sit zapobiega ich zatykaniu się, co może prowadzić do uszkodzenia cząstek.
- Sprawdź ustawienia amplitudy i czasu wibracji, aby zapobiec stwardnieniu podczas pracy.
Hoppery i podajniki:
- Sprawdź porty wylotowe pod kątem nagromadzenia i usuń wszelkie materiały blokujące przepływ.
- Sprawdź, czy ustawienia podajnika odpowiadają właściwościom proszku, aby zapewnić niezawodny przepływ.
- Sprawdź, czy okładziny leja samowyładowczego nie są zużyte i wymień je, jeśli są uszkodzone.
Naczynia mieszające:
- Wymiana zużytych przegród i wzmacniaczy w celu uzyskania jednorodnego mieszania bez segregacji.
- Sprawdzić stan ostrza i naprawić/wymienić uszkodzone elementy.
- Sprawdź uszczelki i uszczelnienia, aby zapobiec wyciekom proszku podczas pracy.
Oprzyrządowanie:
- Monitorowanie dokładności wymiarów i naprawa/wymiana w razie potrzeby.
- Nakładanie smaru na prasy i matryce zgodnie z harmonogramem w celu zapewnienia łatwego uwalniania.
- Sprawdzić elementy grzewcze i regulatory temperatury w piecach.
Wybór Sferyczny proszek Dostawcy
Kluczowe czynniki przy wyborze dostawców:
- Wiedza techniczna w zakresie materiałów, procesów produkcyjnych, projektowania części itp. w celu wspierania klientów
- Zakres opcji proszku w tym różne materiały, rozmiary, morfologie i powłoki
- Rygorystyczne zapewnienie jakości obejmujące analizę chemiczną, inspekcję mikroskopową, kontrolę procesu itp.
- Zdolność produkcyjna terminowe spełnianie wymagań
- Oferowane usługi takie jak pobieranie próbek, prototypowanie, testowanie, analiza itp.
- Reputacja w branży za konsekwentne dostarczanie wysokiej jakości proszków
- Certyfikaty takich jak ISO 9001, AS9100, ISO 13485 itp.
- Konkurencyjne ceny w połączeniu z usługami o wartości dodanej i obsługą klienta
- Możliwości w zakresie wysyłki i logistyki terminowa dostawa z minimalnym czasem realizacji
Właściwy partner zapewnia zarówno sferyczne proszki dostosowane do potrzeb, jak i wiedzę techniczną zapewniającą sukces.
Zalety a ograniczenia
Zalety
- Doskonały przepływ proszku i gęstość upakowania
- Poprawiona gęstość i mikrostruktura spieku
- Zmniejszone naprężenia wewnętrzne podczas zagęszczania
- Umożliwia wytwarzanie złożonych geometrii
- Stałe właściwości metalurgiczne
- Dobre wykończenie powierzchni części spiekanych
Ograniczenia
- Droższy niż nieregularny proszek
- Wymagają zaawansowanych technik produkcji
- Ograniczone rozmiary dostępne dla bardzo drobnych proszków
- Kontrolowanie rozkładu wielkości cząstek może być trudne
- Niektóre materiały są trudne do rozpylenia na sferyczny proszek
![Sferyczny proszek: przegląd, rodzaje, cena 3 kulisty proszek](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/GH3536-1.jpg)
Najczęściej zadawane pytania
Jakie są główne zalety stosowania proszku sferycznego?
Główne korzyści to doskonała płynność ułatwiająca obsługę, wysoka gęstość upakowania poprawiająca zagęszczanie, niższe tarcie międzycząsteczkowe umożliwiające złożone geometrie i spójne właściwości metalurgiczne.
Które materiały są powszechnie dostępne w postaci sferycznego proszku?
Typowe materiały obejmują stale nierdzewne, stale narzędziowe, nadstopy, stopy tytanu, stopy aluminium, stopy na bazie niklu i proszki ceramiczne.
Jakie branże zazwyczaj wykorzystują proszek sferyczny?
Kluczowe branże obejmują przemysł lotniczy, medyczny, motoryzacyjny, obronny, energetyczny, elektroniczny i przemysłowy.
Jaki jest typowy zakres rozmiarów dla proszków sferycznych?
Konwencjonalne proszki sferyczne rozpylane gazowo mają wielkość od około 10 do 150 mikronów. Specjalistyczne techniki mogą wytwarzać proszki sferyczne w skali od submikronowej do nano.
O ile droższy jest proszek sferyczny w porównaniu z proszkiem nieregularnym?
Premia za sferyczny kształt wynosi zazwyczaj 20-50% w porównaniu z nieregularnymi proszkami. Jednak korzyści często uzasadniają wyższy koszt w przypadku krytycznych zastosowań.
Wnioski
Mają charakterystyczny zaokrąglony kształt i gładką powierzchnię, proszki sferyczne zapewniają wyższą gęstość i lepszy przepływ w porównaniu do nieregularnych proszków. Ich spójna charakterystyka cząstek zapewnia doskonałą ściśliwość, zwartość i spiekalność w szerokim zakresie metali i ceramiki. Ciągły rozwój procesów atomizacji sprawia, że proszki sferyczne są dostępne w szerszej gamie materiałów i rozmiarów niż kiedykolwiek wcześniej. Projektowanie części i optymalizacja procesu w celu pełnego wykorzystania korzyści płynących z zastosowania proszku sferycznego może zapewnić wysoką wydajność części przy niskich kosztach.
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