Поставщики порошков для 3d-печати

Обзор Поставщики порошков для 3d-печати

Порошки для 3d-печатиАддитивное производство, также известное как аддитивное производство, использует порошки в качестве сырья для создания компонентов слой за слоем. Порошки сплавляются или скрепляются вместе с помощью тепла, лазера или связующих веществ для создания трехмерных объектов.

В 3D-печати используется несколько технологий, таких как селективное лазерное спекание (SLS), прямое лазерное спекание металлов (DMLS), электронно-лучевое плавление (EBM), струйное нанесение связующего, моделирование методом плавленого осаждения (FDM), стереолитография (SLA) и другие. В каждом процессе используются различные типы порошков со специфическими свойствами и гранулометрическим составом.

Типы порошков для 3D-печати

Тип порошка	Материалы	Характеристики
Пластмассы	Нейлон, ABS, TPU, PE, PP	Наиболее распространенные, недорогие, менее прочные
Металлы	Алюминий, нержавеющая сталь, кобальт-хром, титан, инструментальная сталь	Высокая прочность, термо/коррозионная стойкость
Керамика	Стекло, глинозем, цирконий	Использование при высоких температурах, хрупкость
Песок и литейные порошки	кварцевый песок, цирконовый песок	Для изготовления песчаных форм и стержней
Магнитные порошки	Железо, никель, кобальт	Приложения, нуждающиеся в магнетизме
Биосовместимые порошки	Титан, PEEK, TCP	Для медицинских имплантатов, протезов

Свойства порошков для 3D-печати

Недвижимость	Описание	Важность в аддитивном производстве
Морфология частиц	Это относится к форме и характеристикам поверхности частиц порошка.	Сферические или близкие к сферическим частицы идеально подходят для оптимальной текучести, плотности упаковки и возможности печати. Частицы неправильной формы могут препятствовать течению порошка и приводить к несоответствиям в напечатанной детали.
Распределение частиц по размерам	Размер частиц порошка играет важную роль в определении нескольких аспектов конечной печатной детали.	Узкий гранулометрический состав обеспечивает равномерную упаковку и минимизирует пустоты в печатных слоях. Размер частиц также влияет на качество поверхности: более мелкие частицы обычно приводят к более гладкой поверхности. Однако слишком мелкие частицы могут быть сложны в обращении и снижать текучесть.
Кажущаяся плотность и плотность по крану	Эти свойства отражают насыпную плотность порошка при различных условиях.	Кажущаяся плотность учитывает промежутки между частицами в состоянии покоя, в то время как плотность отвода отражает более плотное состояние, достигаемое с помощью стандартизированного процесса отвода. Более высокая плотность отвода обычно желательна для эффективного использования материала и хорошей точности размеров напечатанной детали.
Текучесть	Это означает легкость, с которой порошок течет под действием силы тяжести или других приложенных сил.	Хорошая текучесть необходима для равномерного осаждения порошка в процессе аддитивного производства. Порошки с плохой текучестью могут привести к несоответствию толщины слоя и потенциальным дефектам печати.
Тепловые свойства	Они включают в себя такие характеристики, как температура плавления, теплопроводность и коэффициент теплового расширения.	Тепловые свойства существенно влияют на поведение порошка в процессе печати. Температура плавления определяет мощность лазера или источника энергии, необходимую для плавления, а теплопроводность влияет на распределение тепла и возможное коробление напечатанной детали. Коэффициент теплового расширения необходимо учитывать, чтобы минимизировать остаточные напряжения и растрескивание при охлаждении.
Спекаемость	Это свойство относится к способности частиц порошка сцепляться друг с другом в процессе печати.	Спекаемость имеет решающее значение для достижения прочных и когезионных связей между слоями, что приводит к созданию прочной конечной детали. На спекаемость влияют такие факторы, как размер частиц, химический состав поверхности и состав материала.
Химический состав	Конкретные элементы или соединения, присутствующие в порошке, определяют его общие свойства и пригодность для различных применений.	Химический состав напрямую влияет на механические свойства, коррозионную стойкость и другие эксплуатационные характеристики конечной печатной детали. Например, порошки металлических сплавов с определенными элементами могут обеспечивать высокую прочность или улучшенную биосовместимость для медицинских имплантатов.

Применение Порошки для 3D-печати

Промышленность	Приложения
Аэрокосмическая промышленность	Лопатки турбин, реактивные сопла, структурные рамы
Автомобильная промышленность	Прототипирование, изготовление деталей на заказ, например, зубчатых колес
Медицина	Зубные коронки, имплантаты, протезы
Инструментальная оснастка	Модели для литья, формы для литья под давлением, оснастка и приспособления
Архитектура	Модели, декоративные элементы зданий
Потребительские товары	Индивидуальные проекты, быстрое создание прототипов

Технические характеристики порошка для 3D-печати

Порошковые материалы, используемые в аддитивном производстве, должны соответствовать строгим спецификациям по гранулометрическому составу, морфологии, текучести и чистоте. Типичные диапазоны размеров, стандарты и марки приведены ниже:

Тип материала	Размер частиц (мкм)	Стандарты	Общие оценки
Полимерные порошки	20-150	ASTM D638	PA12, PLA, ABS, PC
Металлические порошки	10-45	ASTM F3049	Ti-6Al-4V, 17-4PH, 316L
Керамические порошки	10-150	ASTM F2792	Цирконий, глинозем, TCP
Литейные порошки	140-200	ASTM B213	кварцевый песок, цирконовый песок

Глобальные поставщики порошков для 3d-печати

Существуют как крупные глобальные поставщики, так и небольшие нишевые производители порошков, которые обслуживают индустрию аддитивного производства:

Крупные производители порошков

Компания	Материалы
Sandvik	Никелевые и титановые сплавы
Порошковая металлургия GKN	Инструментальные стали, нержавеющая сталь
Höganäs	Нержавеющие стали, сплавы
Столярная присадка	Кобальтовый хром, титан и многое другое
BASF	Ультратонкие полиамиды

Производители специализированных порошков

Компания	Материалы
Технология LPW	Алюминий, титан, сплавы Ni
Praxair	Титан, никелевые суперсплавы
Arcam AB	Титановые сплавы, CoCr, алюминий
3DXtech	Пластмассы, такие как ABS, нейлон и другие

Анализ затрат на металлические порошки для 3D-печати

Фактор	Описание	Влияние на стоимость
Стоимость материала	Это базовая цена за килограмм самого порошка металлического сплава.	Стоимость порошков металлических сплавов может значительно варьироваться в зависимости от состава конкретного сплава. Порошки для широко используемых материалов, таких как нержавеющая сталь или алюминий, как правило, более доступны по цене по сравнению с порошками для высокоэффективных сплавов, таких как никелевые суперсплавы или алюминид титана. Кроме того, наличие редкоземельных элементов или сложных производственных процессов может еще больше увеличить стоимость порошка.
Объем порошка	Количество порошка металлического сплава, необходимого для конкретной печатной работы, напрямую влияет на общую стоимость материала.	Тщательная оптимизация конструкции и минимизация опорных конструкций могут помочь уменьшить общий объем необходимого порошка, что приведет к снижению затрат. Кроме того, использование систем регенерации порошка, позволяющих собирать и повторно использовать нераспечатанный порошок, может быть полезно при крупносерийном производстве.
Выбор поставщика	Выбор надежного поставщика металлических порошков может повлиять на стоимость.	Переговоры о заключении соглашений об оптовых закупках или поиск альтернативных поставщиков с конкурентоспособными ценовыми стратегиями могут помочь оптимизировать затраты на материалы. Очень важно соотнести цену с такими факторами, как качество порошка, консистенция и техническая поддержка, предлагаемая поставщиком.
Характеристики порошка	Специфические свойства порошка металлического сплава могут влиять на его стоимость.	Более тонкие порошки обычно требуют более сложных производственных процессов и могут быть более дорогими. Кроме того, порошки с узким распределением частиц по размерам или специфической обработкой поверхности для улучшения текучести могут стоить дороже.
Минимальное количество заказа	Некоторые поставщики могут устанавливать минимальные объемы заказов на порошки металлических сплавов.	Это может быть связано с расходами, особенно при создании прототипов или малосерийном производстве. Поиск поставщиков с меньшим минимальным объемом заказа или сотрудничество с другими пользователями для совместных оптовых закупок могут быть экономически эффективными стратегиями.
Расходы на постобработку	Металлические детали, напечатанные с помощью порошков для 3D-печати, часто требуют последующей обработки, такой как термообработка или горячее изостатическое прессование (HIP), для достижения оптимальных механических свойств.	Стоимость этих этапов постобработки должна быть учтена в общем анализе. В некоторых случаях необходимость обширной постобработки может свести на нет потенциальные преимущества 3D-печати по сравнению с традиционными методами производства.

Плюсы и минусы Порошки для 3D-печати

Плюсы	Cons
Гибкость конструкции: Порошки для 3D-печати позволяют создавать сложные геометрические формы с замысловатыми элементами, которые трудно или невозможно получить с помощью традиционных методов производства. Это открывает двери для создания инновационных конструкций и легких компонентов в различных отраслях промышленности.	Ограниченный выбор материалов: По сравнению с традиционными технологиями производства выбор порошков для 3D-печати все еще находится в процессе развития. Несмотря на широкий ассортимент материалов, некоторые сплавы или специальные материалы могут быть недоступны или могут требовать квалификации для конкретных процессов печати.
Эффективность материала: Порошки для 3D-печати способствуют изготовлению практически чистой формы, сводя к минимуму отходы материала по сравнению с субтрактивными методами, такими как механическая обработка. Это особенно полезно для дорогих или высокопроизводительных материалов.	Более высокая стоимость: Сами порошки для 3D-печати могут быть дороже, чем сыпучие материалы, из-за дополнительной обработки, связанной с их производством. Кроме того, оборудование для 3D-печати и этапы постобработки могут способствовать повышению общей стоимости производства, особенно при небольших объемах.
Индивидуальные свойства: Свойства порошков для 3D-печати можно точно контролировать с помощью корректировки производственного процесса и состава порошка. Это позволяет создавать материалы с особыми характеристиками, такими как высокая прочность, легкость или биосовместимость для медицинских целей.	Отделка поверхности: Поверхность деталей, напечатанных с помощью порошков для 3D-печати, может быть более шероховатой по сравнению с обработанными или литыми деталями. Для достижения желаемого качества поверхности могут потребоваться дополнительные методы постобработки, такие как полировка или механическая обработка.
Быстрое прототипирование: Порошки для 3D-печати идеально подходят для быстрого создания прототипов сложных деталей. Это позволяет ускорить процесс разработки и вывести на рынок новые продукты.	Опасения по поводу безопасности: Работа с некоторыми порошками для 3D-печати может представлять угрозу безопасности из-за потенциальной воспламеняемости, риска вдыхания и раздражения кожи. Правильные средства индивидуальной защиты и соблюдение протоколов безопасности имеют большое значение.
Управление запасами: 3D-печать позволяет производить продукцию по требованию, используя легкодоступные порошки. Это снижает потребность в обширном управлении запасами готовых деталей.	Управление процессом: Процессы аддитивного производства с использованием порошков для 3D-печати требуют тщательного контроля таких параметров, как мощность лазера, скорость сканирования и толщина слоя. Несоответствие этих параметров может повлиять на качество и производительность конечной печатной детали.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

В: Какой пластик чаще всего используется для изготовления порошков для 3D-печати?

О: Полиамид 12 (PA12, нейлон 12) - самый популярный пластиковый порошок с отличными свойствами и совместимостью с процессом SLS.

В: В чем разница между первичными и переработанными порошками?

О: Девственные порошки - это свежие и неиспользованные порошки по сравнению с переработанными порошками, которые были получены из ранее напечатанных 3D-деталей. Виргинский порошок стоит дороже, но обеспечивает более высокое и стабильное качество.

Вопрос: Как изготавливаются металлические порошки для аддитивного производства?

О: Металлические порошки изготавливаются с помощью газового или водяного распыления для получения мелких сферических частиц сплавов из расплавленного сырья под высоким давлением. Порошки могут подвергаться специальной обработке для изменения распределения по размерам, морфологии, текучести или состава.

В: Какие меры предосторожности следует соблюдать при работе с порошками?

О: Процедуры обращения с порошками должны быть направлены на минимизацию воздействия, локализацию утечек и разливов, обеспечение надлежащих масок/средств защиты, обеспечение достаточной вентиляции и соблюдение правил гигиены. Некоторые металлические порошки могут воспламениться или взорваться при неосторожном обращении.

В: Какие размеры частиц порошка являются оптимальными?

О: Размер частиц от 10 до 100 микрон обычно обеспечивает наилучшие результаты при равномерном распределении тонких слоев. Более мелкие наночастицы могут агломерировать, а крупные частицы снижают разрешение. Очень важно подобрать размер частиц в соответствии с требованиями 3D-принтера.

В: Как порошки влияют на свойства деталей?

О: Характеристики порошка напрямую влияют на плотность, качество поверхности, точность, механические свойства, микроструктуру и производительность печатных компонентов. Градиентные сплавы и покрытия частиц позволяют изменять свойства материалов в аддитивном производстве.

узнать больше о процессах 3D-печати

MET3DP - лидер в области производства материалов для аддитивного производства

MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.

Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!