мощность молибденового сплава для аддитивного производства металлов

Оглавление

Обзор мощность молибденового сплава

Порошок молибденового сплава является важным материалом для промышленных приложений 3D-печати металлами, таких как инструментальная, аэрокосмическая, нефтегазовая и оптика.

Ключевые характеристики порошка молибденового сплава:

АтрибутОписание
Высокотемпературная прочностьСохраняет прочность до 1300°C.
ТеплопроводностьНа уровне стали, в 2-3 раза выше, чем у титана.
Коррозионная стойкостьОтличная устойчивость к кислотам и хлоридам
Обычные сплавыMo-Ti, Mo-TiB2, Mo-La2O3, Mo-ZrO2
ПриложенияИнструменты, аэрокосмическая, оптика, ядерная промышленность

Высокая температура плавления, прочность и термические свойства молибдена делают его высоко ценимым для печатных деталей, работающих при экстремальных температурах. Он предлагает новые возможности дизайна по сравнению с традиционной обработкой молибдена.

мощность молибденового сплава

Применение мощность молибденового сплава

Уникальные свойства молибденовых сплавов делают их пригодными для:

ПромышленностьПриложения
Инструментальная оснасткаПластиковые литьевые формы, экструзионные матрицы, формовочные инструменты
Аэрокосмическая промышленностьПередние кромки, тяговые сопла, детали двигателя
ОптикаЗеркала, прецизионная оптика, подложки
ЯдерныйКомпоненты плазменной облицовки, тепловые экраны
Нефть и газСкважинный инструмент, клапаны, устьевые детали

3D-печать позволяет создавать сложные компоненты на основе молибдена с конформными каналами охлаждения и легкими решетками, которые невозможно выполнить обычными методами.

Некоторые конкретные области применения сплавов молибдена включают:

  • Пресс-формы для литья под давлением с конформным охлаждением для сокращения времени цикла
  • Передние кромки гиперзвуковых аппаратов выдерживают сильный нагрев
  • Зеркальные подложки, устойчивые к тепловым искажениям
  • Сопла аэрокосмического двигателя со встроенными каналами охлаждения
  • Компоненты скважинного бурения, которым необходима прочность и устойчивость к коррозии

Молибденовые сплавы позволяют изготавливать более легкие и высокопроизводительные металлические детали в различных отраслях.

Популярная сила молибденового сплава для Metal AM

Распространенные молибденовые сплавы, используемые для 3D-печати металлическим порошковым сплавом, включают:

СплавХарактеристикиПриложения
Мо-ТиВысокая прочность, использование при температуре 1200°C.Аэрокосмическая, ядерная
Мо-La2O3Отличное сопротивление ползучестиАэрокосмическая промышленность, оптика
Мо-ZrO2Вязкость разрушения, пластичностьПромышленное, инструментальное
Мо-TiB2Твердость, износостойкостьОснастка, оптика
БолееВысокотемпературная прочностьЯдерная, аэрокосмическая

Высокая температура плавления молибдена позволяет использовать широкий спектр легирующих добавок для настройки таких свойств, как твердость, прочность, пластичность и коррозионная стойкость по мере необходимости.

Характеристики мощности молибденового сплава

Порошок молибденового сплава для металла АМ имеет следующие характеристики:

ПараметрПодробности
Форма частицСферическая, разрешены некоторые спутники
Размер частиц15–45 микрон типично
Распределение по размерамD10, D50, D90 в узких диапазонах
ТекучестьОтличная текучесть, не агломерируется
Кажущаяся плотностьБолее 4 г/см3
ЧистотаВысокая чистота, предпочтительно низкое содержание кислорода

Газовое распыление обычно используется для производства сферического порошка молибденового сплава, идеального для печати методом наплавления в порошковом слое.

Контроль состава и минимизация примесей, таких как кислород, имеют решающее значение для достижения целевых свойств материала в печатных деталях.

Требования к металлическому 3D-принтеру

Для печати деталей из молибденового сплава требуются надежные промышленные принтеры по металлу, обладающие:

СистемаТиповая спецификация
Мощность лазера300-500 Вт
Объем сборкиминимум 250 х 250 х 300 мм
Инертный газАргон предпочтительнее азота
Прецизионная оптикаМинимальный размер пятна 50 микрон
Обработка порошкаЗамкнутая система металлического порошка
Оперативное программное обеспечениеОблегчает производство, а не прототипирование

Высокая температура плавления молибденовых сплавов требует достаточной плотности мощности лазера и газовой защиты. Автоматизированные системы обработки порошка повышают производительность и возможность переработки порошка.

Параметры процесса 3D-печати металлом

Типичные параметры процесса лазерной сварки молибденовых сплавов:

ПараметрДиапазон
Мощность лазера250-500 W
Скорость сканирования400-1200 мм/с
Расстояние между люками80-180 мкм
Толщина слоя20-100 мкм
Диаметр луча50-100 мкм
Защитный газАргон, смеси водорода 0-51ТП3Т

Меньшая пористость и более высокая плотность достигаются за счет более высокой плотности мощности лазера и меньшего расстояния между штрихами.

Оптимизация процесса необходима для того, чтобы сбалансировать плотность с остаточными напряжениями и склонностью к растрескиванию для каждого молибденового сплава.

мощность молибденового сплава

Рекомендации по проектированию 3D-печати металлом

Ключевые принципы проектирования деталей из молибденовых сплавов:

Аспекты проектированияРуководство
Толщина стенкиМинимальная толщина 1-2 мм
свесыМинимум 45-60° без опор
Обработка поверхностиНапечатанный вариант черновой, при необходимости постобработка.
Остаточный стрессТщательные стратегии сканирования и отжига
ПоддерживаетТщательная конструкция, позволяющая свести к минимуму использование опор.

Высокая жесткость молибденовых сплавов делает управление остаточными напряжениями критически важным. Программное обеспечение для моделирования необходимо для оптимизации шаблонов сканирования и опорных структур.

Механические свойства печатных изделий мощность молибденового сплава

Типичные механические свойства печатных молибденовых сплавов:

СплавПлотность (г/см3)Прочность (МПа)Твердость (HV)
Мо-Ти9.9700-900350-450
Мо-La2O310.1850-1050400-500
Мо-ZrO29.8600-800300-400
Мо-TiB29.5650-850400-600
Более10.5900-1100350-450

Диапазон свойств зависит от состава, параметров процесса и термической обработки. Молибденовые сплавы обладают исключительными характеристиками при высоких температурах.

Опорные конструкции для печати из молибденового сплава

Опорные конструкции часто необходимы при печати деталей из молибденовых сплавов:

  • Вылеты более 45° обычно требуют опор.
  • Можно использовать плотные опорные блоки или редкие опорные решетки.
  • Для минимизации дефектов поверхности рекомендуется использовать опоры с малой площадью контакта.
  • Тщательная ориентация сводит к минимуму потребность в опорах
  • Доступны растворимый ПВА или съемные пластиковые подставки.

Сведение к минимуму использования поддержек снижает дефекты поверхности и время последующей обработки. Высокая жесткость молибдена приводит к более легкому отсоединению опорных конструкций.

Распространенные дефекты печатной продукции из молибденового сплава

Возможные дефекты при печати молибденовыми сплавами:

ДефектПричинаПрофилактика
ПористостьНизкая плотность порошка, непроварОптимизировать параметры процесса
РаскрытиеОстаточные напряженияИзменение геометрии, сканирование, опоры
ИскривлениеТермические напряженияПредварительный нагрев субстрата, снятие стресса
Шероховатость поверхностиНерасплавленные частицы, комкованиеОтрегулируйте мощность, скорость, фокус
АнизотропияНаправленная микроструктураОптимизировать ориентацию сборки

Дефекты можно свести к минимуму за счет тщательного выбора параметров, распределения порошка, стратегии сканирования и оптимальной ориентации деталей на рабочей пластине.

Методы постобработки

Типичные этапы постобработки печатных деталей из молибденового сплава:

МетодНазначение
Удаление опорыУдаление опорных конструкций из детали
Обработка поверхностиУлучшение качества поверхности
Горячее изостатическое прессованиеУдаление внутренних пустот, улучшение плотности
Термическая обработкаСнятие остаточных напряжений
ПрисоединениеСварка нескольких печатных компонентов

Напечатанная микроструктура и механические свойства молибденовых сплавов также могут быть изменены путем термообработки. Это улучшает такие свойства, как пластичность и вязкость разрушения.

Квалификационное тестирование

Для квалификации напечатанных молибденовых компонентов необходимо тщательное тестирование:

Метод испытанияТипичные требования
Анализ плотности> 991ТП3Т из кованого материала
Испытание на растяжениеСоответствовать минимальным требованиям по прочности и пластичности.
МикроструктураОднородная, бездефектная зернистая структура
Проверка твердостиПо требованию приложения
Испытание на ударМинимальная энергия удара при переломах

Неразрушающая оценка, такая как компьютерная томография, помогает выявить любые имеющиеся внутренние пустоты или дефекты.

Выбор мощность молибденового сплава Поставщик

Ключевые факторы при выборе поставщика энергии из молибденового сплава:

ФакторКритерии
Системы качестваСертификат ISO 9001 или AS9100
Характеристика порошкаПредоставляет данные о распределении частиц по размерам и морфологии.
Контроль над процессомЖесткий контроль процесса распыления газа
СпециализацияФокус на газораспыленных сплавах, специально разработанных для AM
Техническая поддержкаИнженеры по применению для помощи в разработке продукта
Отзывы клиентовТематические исследования по приложениям AM

Выбор поставщика порошка, специально оптимизированного для AM, обеспечит наилучшие результаты печати.

Анализ затрат на печатные детали из молибденового сплава

Факторы стоимости печатных деталей из молибденового сплава:

  • Высокая стоимость молибденового порошка – 1ТП4Т350-700/кг.
  • Производительность принтера влияет на стоимость детали
  • Коэффициент использования материала 30-501ТП3Т
  • Трудозатраты на постобработку
  • Дополнительные затраты на ГИП, механическую обработку, термообработку

Факторы модели стоимости:

  • Инвестиции в покупку принтера – $500 000+
  • Низко-средние скорости сборки – 5-15 см3/час.
  • Умеренно-высокий материал

Экономические преимущества по сравнению с традиционной обработкой

Преимущества печати молибденовыми сплавами по сравнению с традиционными методами:

Аддитивное производствоТрадиционная обработка
Время выполненияДниНедели
Свобода проектированияСложная геометрия, решеткиОграничения дизайна
ПерсонализацияЛегко адаптируемый дизайнСложные изменения процесса
УкреплениеИнтегрированные печатные сборкиНесколько этапов производства
Материальные отходыБлизкая к чистой форме, низкий уровень отходовВысокий съем материала

Для малых и средних объемов АМ более экономически эффективен. Традиционные методы имеют преимущества при больших объемах.

Преимущества 3D-печати металлом в плане устойчивого развития

Преимущества экологичности печати молибденовыми сплавами:

  • Сокращение отходов материала за счет использования только необходимого порошка
  • Обеспечьте облегчение и оптимизацию конструкции за счет оптимизации топологии.
  • Локализованное производство снижает выбросы от транспорта
  • Переработка порошка еще больше повышает экологичность
  • Производство по требованию позволяет избежать перепроизводства
  • Консолидированные детали уменьшают последующую обработку

Эта технология способствует более устойчивым подходам к инженерному проектированию и производству.

Области применения, использующие преимущества молибденовых сплавов

Ключевые области применения, в которых выигрывает эффективность молибденового сплава:

ПриложениеПреимущества
Пресс-формыВысокотемпературная прочность, конформное охлаждение
Аэрокосмические двигателиВыдерживает температуру выхлопных газов 2300°C.
Передние кромки самолетаВозможность высоких температур во время гиперзвукового полета
Термоядерные реакторыВыдерживает экстремальное нейтронное излучение
Оптические зеркалаУстойчивость к тепловым искажениям

3D-печать позволяет создавать изделия сложной геометрии, недоступные для деталей из кованого молибдена.

Тенденции и разработки в области энергетики молибденовых сплавов

Новые тенденции в области порошков молибденовых сплавов:

  • Новые составы сплавов, адаптированные к свойствам АМ
  • Производство больших партий для экономии за счет масштаба
  • Более строгий контроль характеристик и качества порошка
  • Улучшенная перерабатываемость порошков
  • Снижение затрат за счет увеличения объемов производства
  • Более широкий диапазон доступных гранулометрических составов
  • Усиление конкуренции среди поставщиков.
  • Больше локализации цепочки поставок за пределами Китая

Порошки становятся более оптимизированными и экономичными по мере расширения рынка AM.

мощность молибденового сплава
ЦИФРОВАЯ КАМЕРА OLYMPUS

Сводная информация о мощности молибденового сплава для Metal AM

  • Необходим для высокотемпературных, устойчивых к коррозии печатных деталей.
  • Требуются принтеры с высокой плотностью мощности и инертной атмосферой.
  • Для минимизации дефектов необходим тщательный контроль процесса.
  • Обеспечивает улучшение производительности по сравнению с обычным молибденом.
  • Применение в инструментальной, аэрокосмической, энергетической, оптической отраслях.
  • Высокие материальные затраты, но более низкие общие затраты на детали
  • Появляются улучшенные порошки и доступность цепочки поставок

Молибденовые сплавы позволят получить более легкие и высокопроизводительные металлические компоненты, изготовленные аддитивным способом, для требовательных промышленных применений.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

ВопросОтвечать
Какой размер частиц рекомендуется для молибденовых сплавов?Обычно 15–45 микрон, зависит от сплава и применения.
Какие принтеры могут обрабатывать молибденовые сплавы?Системы высокой мощности от EOS, Concept Laser, Trumpf, GE Additive.
Какую отделку можно получить на печатных поверхностях?Напечатанная шероховатость составляет 10-15 мкм Ra. Механическая обработка может достигать менее 1 мкм.
Какая постобработка обычно требуется?Удаление опор, снятие напряжений, горячее изостатическое прессование, механическая обработка.
Насколько пригодны для вторичной переработки порошки?Порошки обычно можно использовать повторно 5–10 раз перед обновлением.

узнать больше о процессах 3D-печати

Поделиться

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта

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!

Похожие статьи

Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции

Получить последние продукты и прайс-лист