Порошок из нержавеющей стали 316L
Оглавление
Порошок из нержавеющей стали 316L является популярным материалом для многих применений благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, механическим свойствам и биосовместимости. В данном руководстве представлен подробный обзор порошка 316L, включая его свойства, методы производства, области применения, поставщиков и многое другое.
Обзор порошка из нержавеющей стали 316L
Порошок из нержавеющей стали 316L - это тип сплава нержавеющей стали, содержащий молибден для повышения коррозионной стойкости. Буква "L" означает низкое содержание углерода, что улучшает свариваемость.
К основным свойствам и характеристикам порошка 316L относятся:
- Отличная коррозионная стойкость, особенно против точечной и щелевой коррозии
- Высокая прочность и хорошая пластичность
- Выдающаяся биосовместимость и пригодность для использования в медицинских имплантатах
- Немагнитная аустенитная структура
- Высокая стойкость к окислению и ползучести при повышенных температурах
- Доступны частицы различных размеров и морфологии
Порошок 316L может быть получен методом газового распыления, распыления водой и другими способами. Процесс производства порошка влияет на такие его характеристики, как форма частиц, распределение по размерам, текучесть и др.
Ниже приводится сравнение различных типов порошка 316L и их типичных применений:
| Тип порошка | Размер частиц | Морфология | Приложения |
|---|---|---|---|
| Распыление газа | 15-150 мкм | Сферическая | Аддитивное производство, MIM |
| Распыление воды | 10-300 мкм | Нерегулярные, дендритные | Литье металлов под давлением |
| Распыление плазмы | <100 мкм | Сферическая | Аддитивное производство |
| Электролитический | <150 мкм | Дендритные, шиповидные | Аддитивное производство, прессование |
| Карбонил | <10 мкм | Сферическая | Порошковая металлургия, прессование |
Порошок 316L ценится за сочетание прочности, коррозионной стойкости и биосовместимости. К числу основных областей применения относятся:
- Аддитивное производство - селективное лазерное плавление, прямое лазерное спекание металлов, струйное нанесение связующего
- Литье металлов под давлением - небольшие сложные детали, такие как ортопедические имплантаты
- Прессование и агломерация - Фильтры, пористые структуры, самосмазывающиеся подшипники
- Покрытие поверхности - для повышения износостойкости и коррозионной стойкости
- Пайка и сварка - в качестве присадочного материала
Ниже приведен обзор применения порошка 316L в различных производственных процессах:
| Производственный процесс | Как используется порошок 316L |
|---|---|
| Аддитивное производство | Порошковый слой избирательно расплавляется лазером для создания 3D-деталей |
| Литье металлов под давлением | Порошок смешивается со связующим, формуется, затем спекается |
| Прессование и спекание | Порошок прессуется в форме, а затем спекается |
| Покрытие поверхности | Напыление или наплавление на поверхность методом термического напыления, лазерной наплавки и т.д. |
| Пайка и сварка | Используется в качестве наполнителя при соединении |
Ультрамелкая зернистая структура и однородная консистенция, получаемая из порошков, делают 316L идеальным материалом для ответственных применений в аэрокосмической, медицинской, химической промышленности и т.д.
Свойства порошка из нержавеющей стали 316L
| Недвижимость | Описание | Влияние на удобство использования |
|---|---|---|
| Химический состав | В основном состоит из железа (Fe), хрома (Cr) (16-18%), никеля (Ni) (10-12%), молибдена (Mo) (2-3%), с небольшими добавками кремния (Si), марганца (Mn). ), фосфор (P), сера (S), азот (N). Низкое содержание углерода (менее 0,03%) | Высокое содержание хрома обеспечивает превосходную коррозионную стойкость, особенно против точечной и щелевой коррозии. Никель повышает прочность и пластичность, а молибден повышает устойчивость к локальным воздействиям, особенно хлоридам. Низкое содержание углерода сводит к минимуму риск выделения карбидов во время сварки или высокотемпературных процессов. |
| Размер и распределение частиц | Измеряется в микрометрах (мкм), типичный диапазон 15–50 мкм. Распределение размеров частиц в этом диапазоне имеет решающее значение. | Размер и распределение частиц существенно влияют на сыпучесть, плотность упаковки и механические свойства конечного продукта. Более мелкие частицы обычно обеспечивают лучшее качество поверхности, но с ними может быть сложно обращаться из-за плохой текучести. Хорошо контролируемое распределение с использованием различных размеров частиц оптимизирует упаковку и сводит к минимуму пустоты в конечном продукте. |
| Кажущаяся плотность и плотность по крану | Кажущаяся плотность относится к плотности порошка в свободном состоянии. Плотность утряски измеряется после постукивания контейнера с порошком для достижения более плотной упаковки. Единицы измерения обычно г/см³. | Разница между кажущейся плотностью и плотностью после утряски отражает сыпучесть порошка. Более высокая плотность выпуска по сравнению с кажущейся плотностью указывает на лучшие характеристики текучести, необходимые для эффективного создания слоя порошка в процессах аддитивного производства. |
| Текучесть | Легкость, с которой порошок растекается под собственным весом. Измеряется с использованием таких методов, как расходомер Холла или индекс Карра. | Хорошая сыпучесть обеспечивает равномерное распределение порошка и сводит к минимуму сегрегацию (разделение частиц разного размера) во время обработки и осаждения. Это приводит к постоянной плотности и свойствам конечного продукта. |
| Сферичность и морфология | Сферичность показывает, насколько частица похожа на идеальную сферу. Морфология описывает общую форму частиц (сферическую, угловатую, неправильную). | Сферические частицы обычно текут лучше и упаковываются более плотно по сравнению с частицами неправильной формы. Однако в некоторых приложениях может быть полезна конкретная морфология частиц для достижения желаемой текстуры поверхности или сцепления частиц. |
| Точка плавления и диапазон | Около 1400°C (2552°F). Диапазон плавления может незначительно меняться в зависимости от конкретного состава порошка. | Точка плавления имеет решающее значение для определения соответствующих температур обработки в таких методах, как спекание или аддитивное производство. |
| Теплопроводность | Примерно 16 Вт/мК. | Теплопроводность влияет на теплообмен внутри слоя порошка во время обработки. Это может повлиять на такие факторы, как скорость охлаждения, остаточные напряжения и образование нежелательных фаз в конечном продукте. |
| Поведение при спекании | Способность частиц порошка соединяться друг с другом в процессе высокотемпературного нагрева (спекания) с образованием твердого объекта. | Поведение при спекании зависит от таких факторов, как распределение частиц по размерам, химический состав поверхности порошка и параметры спекания. Хорошо контролируемое спекание позволяет уплотнить слой порошка, достигая желаемых механических свойств конечного продукта. |
| Коррозионная стойкость | Унаследовал превосходную коррозионную стойкость от своего объемного аналога — нержавеющей стали 316L. Обеспечивает устойчивость к широкому спектру сред, включая окисляющие кислоты, восстанавливающие кислоты и солевой туман. | Содержание молибдена в порошке 316L обеспечивает превосходную стойкость к точечной коррозии, особенно в хлоридсодержащих средах, по сравнению с порошком нержавеющей стали 304L. Это делает его пригодным для применений, требующих высокой коррозионной стойкости. |
Методы производства порошка 316L
| Метод | Описание | Характеристики частиц | Преимущества | Недостатки | Приложения |
|---|---|---|---|---|---|
| Газовая атомизация | Расплавленная сталь 316L впрыскивается в высокоскоростной поток инертного газа, разбивая его на мелкие капли, которые быстро затвердевают в сферические частицы. | – Сферическая форма – Плотное распределение по размерам (15-45 микрон) – Отличная сыпучесть – Высокая плотность упаковки | – Стабильное качество – Подходит для процессов аддитивного производства (AM), таких как лазерная плавка (LBM) и электронно-лучевая плавка (EBM) | – Высокое энергопотребление – Возможность поглощения кислорода и азота | – Компоненты аэрокосмической отрасли (лопатки турбин, теплообменники) – Медицинские имплантаты (благодаря биосовместимости) – Высокопроизводительные автомобильные детали |
| Распыление воды | Аналогично газовому распылению, но для разрушения расплавленного металла используется струя воды под высоким давлением. | – Неправильная форма с некоторыми сателлитами (сплавленными частицами) – Более широкое распределение по размерам (10-100 микрон) – Более низкая текучесть по сравнению с газовым распылением | – Более экономично, чем газовое распыление – Подходит для применений, где сферическая форма менее критична | – Более высокое содержание кислорода из-за взаимодействия с водой – Может потребоваться дополнительная постобработка для АМ | – Реакторы с псевдоожиженным слоем (носители катализаторов) – Сырье для литья металлов под давлением (MIM) |
| Плазменное распыление | Использует высокотемпературную высокоскоростную плазменную горелку для плавления и распыления сырья из стали 316L. | – Очень сферическая форма – Плотное распределение размеров с возможностью более мелких частиц (до 5 микрон) – Отличная сыпучесть | – Превосходное качество для требовательных применений AM – Возможность получения более мелких порошков для сложных функций | – Самое высокое энергопотребление среди трех методов – Требуется специализированное оборудование | – Высокопроизводительные турбинные лопатки – Микрофлюидные компоненты – Биомедицинские имплантаты, требующие высокой чистоты поверхности |
| Механическое легирование | Твердые элементарные или предварительно легированные порошки смешиваются и измельчаются в высокоэнергетической шаровой мельнице для получения однородного состава 316L. | – Неправильная форма с угловатыми гранями – Широкое распределение по размерам – Низкая текучесть | – Широкие возможности настройки для создания уникальных составов сплавов, недоступных другими методами. | – Более длительное время обработки по сравнению с методами распыления – Могут потребоваться дополнительные шаги для улучшения сыпучести АМ | – Специализированные компоненты, требующие особых свойств материала – Разработка новых сплавов для АД |
| Электролиз | Водный процесс, при котором анод из 316L растворяется в растворе электролита, а ионы металла осаждаются в виде порошка на катоде. | – Сферической или дендритной формы – Широкий спектр размеров – Может быть пористым | – Возможность получения порошков высокой чистоты – Возможность изготовления практически готовых форм | – Ограниченные производственные мощности – Относительно медленный процесс | – Биомедицинские имплантаты, требующие высокой чистоты – Подложки для катализаторов – Специализированные применения, требующие особых свойств порошка |
Области применения порошка из нержавеющей стали 316L
| Промышленность | Приложение | Задействованная недвижимость | Дополнительные заметки |
|---|---|---|---|
| Медицина и стоматология | * Имплантаты (коленные, тазобедренные, зубные) * Хирургические инструменты * Протезирование | * Биосовместимость (безопасна при контакте с телом) * Отличная коррозионная стойкость * Высокая прочность * Формируемость для сложных конструкций | * 316L сводит к минимуму риск отторжения и заражения. * Порошок позволяет создавать пористые структуры для врастания кости. * Можно стерилизовать для безопасного хирургического использования. |
| Пищевая промышленность | * Сосуды * Трубопроводы * Клапаны * Фитинги * Крепежные детали | * Превосходная коррозионная стойкость к пищевым кислотам и рассолам * Легко чистить и обслуживать * Соответствует стандартам гигиены и безопасности | * 316L обеспечивает качество пищевых продуктов и предотвращает загрязнение. * Гладкие поверхности сводят к минимуму места накопления бактерий. * Выдерживает многократные циклы очистки. |
| Морской | * Гребные валы * Детали дизельных двигателей * Палубное оборудование | * Исключительная устойчивость к коррозии в соленой воде * Высокая механическая прочность * Долговечность в суровых условиях эксплуатации | * 316L продлевает срок службы критически важных морских компонентов. * Сохраняет структурную целостность при стрессах и тяжелых нагрузках. * Надежно работает при различных температурах. |
| Химическая и нефтехимическая промышленность | * Реакционные сосуды * Системы трубопроводов * Клапаны * Насосы | * Невосприимчивость к широкому спектру химикатов * Устойчивость к высоким температурам * Устойчивость к давлению | * 316L может работать с агрессивными химическими веществами без разрушения. * Выдерживает высокие температуры обработки для эффективных реакций. * Подходит для сред высокого давления на нефтеперерабатывающих заводах и заводах. |
| Аэрокосмическая промышленность | * Компоненты авиационных двигателей * Системы управления жидкостью * Детали конструкции | * Высокое соотношение прочности и веса * Отличные механические свойства при повышенных температурах * Коррозионная стойкость в сложных условиях. | * 316L снижает вес и повышает топливную экономичность. * Сохраняет производительность при экстремальных температурах и давлениях. * Устойчив к коррозии от реактивного топлива и других аэрокосмических жидкостей. |
| Автомобильная промышленность | * Компоненты выхлопной системы * Детали двигателя * Отделка салона и декоративные элементы | * Устойчивость к высоким температурам * Возможность формования сложных форм * Устойчивость к коррозии для увеличения срока службы | * 316L выдерживает горячие выхлопные газы без деформации. * Могут быть сформированы в сложные выпускные коллекторы и трубы. * Устойчив к коррозии от дорожных солей и суровых погодных условий. |
| Потребительские товары | * Часы * Ювелирные изделия * Столовые приборы * Бытовая техника | * Эстетическая привлекательность благодаря полированной поверхности * Высокая прочность и износостойкость * Коррозионная стойкость для легкой чистки и гигиены | * 316L придает изящный и роскошный вид товарам высокого класса. * Посуда и приборы сохраняют остроту и долговечность. * Легко поддерживать чистоту и гигиеничность поверхности. |
| Строительство | * Архитектурная облицовка * Крепеж * Перила * Фурнитура | * Коррозионная стойкость для наружного применения * Высокая прочность и устойчивость к атмосферным воздействиям * Эстетическая привлекательность для современного дизайна | * 316L выдерживает суровые погодные условия, не ржавея. * Сохраняет структурную целостность и функциональность с течением времени. * Предлагает изящный, современный вид архитектурных элементов. |
Спецификации и стандарты
Состав, качество и свойства порошка 316L регламентируются различными международными спецификациями и стандартами.
Стандарты ASTM
- ASTM A240 - Стандарт на листовую, листовую и полосовую хромистую и хромоникелевую нержавеющую сталь для сосудов высокого давления и общего применения. Определяет пределы состава и механические свойства для сплава 316L.
- ASTM B822 - Стандартный метод испытания распределения частиц по размерам металлических порошков и родственных соединений методом светорассеяния. Используется для определения гранулометрического состава порошка.
- ASTM F3055 - Стандартная спецификация на порошок никелевого сплава для аддитивного производства, предназначенный для использования в технологиях порошкового наплавления. Определяет жесткие требования к порошку никелевого сплава для АМ, включая 316L.
- ASTM F3049 - Руководство по определению характеристик металлических порошков, используемых в процессах аддитивного производства. Содержит рекомендации по измерению таких характеристик, как текучесть, плотность, морфология и т.д.
Другие стандарты
- ISO 9001 - Управление качеством при производстве металлических порошков
- ISO 13485 - Управление качеством металлических порошков для медицинского применения
- ASME Boiler and Pressure Vessel Code - Требования к материалам для сосудов, работающих под давлением
Надежные поставщики порошка 316L имеют системы качества, сертифицированные по стандартам ISO и ASTM. Для обеспечения соответствия стандартам поддерживается прослеживаемость партий продукции и проводятся всесторонние испытания.
Поставщики порошка 316L
К числу ведущих мировых поставщиков порошка из нержавеющей стали 316L относятся:
| Компания | Методы производства | Виды порошков | Размер частиц |
|---|---|---|---|
| Sandvik | Распыление газа | Osprey® 316L | 15-45 мкм |
| Технология LPW | Распыление газа | LPW 316L | 15-63 мкм |
| Плотник | Распыление газа | Carpenter 316L | 15-150 мкм |
| Höganäs | Распыление воды | 316L | 10-45 мкм |
| CNPC | Распыление газа, воды | 316L | 10-150 мкм |
| Pometon | Распыление газа, воды | 316L | 10-150 мкм |
| ATI | Распыление газа | 316L | 10-63 мкм |
Цена на порошок 316L зависит от таких факторов, как:
- Качество порошка, его состав, размер и морфология частиц
- Метод производства
- Количество заказов и размер партии
- Уровень контроля качества и тестирования
- Требования к упаковке и доставке
Ориентировочные цены на порошок 316L, распыляемый газом, находятся в диапазоне $50-100 за кг для стандартных заказов. Нестандартные заказы с особыми требованиями могут стоить дороже.
При выборе поставщика порошка 316L следует обратить внимание на следующие ключевые моменты:
- Характеристики порошка - гранулометрический состав, морфология, текучесть и т.д. должны соответствовать потребностям применения
- Постоянное качество и состав в соответствии с техническими условиями
- Надежная цепочка поставок и логистика
- Соответствие международным стандартам и сертификации
- Техническая экспертиза и обслуживание клиентов
- Ценообразование и минимальный объем заказа
Ведущие производители порошков 316L имеют десятилетний опыт производства порошков для AM, MIM и других применений с жестким контролем качества.
Конструктивные соображения для порошка 316L
Особенности проектирования порошка нержавеющей стали 316L
| Аспект | Рассмотрение | Воздействие на печатную деталь | Рекомендации |
|---|---|---|---|
| Толщина стенки | Минимальная толщина должна составлять 0,8-1 мм. | Детали с более тонкими стенками могут оказаться слабыми и склонными к растрескиванию. | * Для обеспечения оптимальной прочности проектируйте стены толщиной не менее 1 мм. * Рассмотрите возможность использования внутренних ребер или решеток для усиления тонких сечений. * Для деталей, требующих минимальной толщины стенок, изучите альтернативные процессы AM с более высоким разрешением. |
| Свесы и углы | Острые углы и выступы без опоры могут привести к короблению и расслоению. | * Минимизируйте острые углы, используя скругления и кривые. * Спроектируйте свесы под углом 30–45 градусов для лучшей поддержки. * Во время печати используйте стратегически расположенные опорные конструкции, чтобы предотвратить провисание. | |
| Обработка поверхности и ориентация | Характеристики порошка и ориентация слоев могут влиять на текстуру поверхности. | * Понять, как размер и морфология порошка влияют на шероховатость поверхности. * Учитывайте ориентацию детали, чтобы минимизировать видимость слоев на критических поверхностях. * Методы последующей обработки, такие как полировка или дробеструйная обработка, могут улучшить качество поверхности. | |
| Пористость | Воздушные карманы, попавшие внутрь детали, могут ухудшить механические свойства. | * Оптимизируйте параметры печати, такие как мощность лазера и скорость сканирования, для достижения высокой плотности. * Изучите такие методы, как горячее изостатическое прессование (HIP), чтобы еще больше минимизировать пористость. * Спроектируйте внутренние каналы или вентиляционные отверстия для облегчения удаления порошка во время печати. | |
| Стресс-менеджмент | Остаточные напряжения в процессе печати могут привести к короблению или растрескиванию. | * Стратегически используйте структуры поддержки, чтобы минимизировать точки концентрации стресса. * Конструктивные особенности, такие как скругления и постепенные переходы, для уменьшения накопления напряжения. * Рассмотрите возможность термообработки после печати для снятия напряжений. | |
| Точность размеров | Распределение порошка по размерам и усадка во время спекания могут повлиять на конечные размеры. | * При проектировании модели учитывайте степень усадки (обычно около 20%). * Используйте принципы аддитивного производства (DfAM) для оптимизации возможностей печати и минимизации отклонений размеров. * Распечатайте тестовые детали для калибровки параметров печати и обеспечения точности размеров. | |
| Вспомогательные структуры | Временные конструкции, необходимые для сложной геометрии, могут оставлять следы. | * Спроектируйте опорные конструкции с минимальной площадью контакта, чтобы свести к минимуму следы от удаления. * Изучите растворимые вспомогательные материалы для облегчения последующей обработки. * Оптимизация конструкции опорной конструкции для эффективного использования материала и легкого удаления. | |
| Удаление порошка | Неудаленный порошок, попавший в полости, может повлиять на функциональность. | * Спроектируйте внутренние каналы или дренажные отверстия для облегчения удаления порошка. * Используйте наклонные элементы и стратегии вентиляции, чтобы предотвратить захват порошка. * Оптимизируйте параметры печати, чтобы минимизировать прилипание порошка и улучшить сыпучесть. |
Постобработка деталей из 316L
Постобработка деталей из нержавеющей стали 316L
| Процесс | Описание | Преимущества | Соображения |
|---|---|---|---|
| Удаление опоры | Удаление временных конструкций, используемых при печати. | * Необходим для достижения окончательной геометрии детали. * Обеспечивает доступ к внутренним функциям. | * Выбор метода удаления зависит от типа материала носителя (ручное, механическое, химическое растворение). * Требуется осторожное обращение, чтобы не повредить деталь. |
| Термообработка | * Отжиг для снятия напряжения: Снижает остаточные напряжения от печати, улучшая стабильность размеров и предотвращая растрескивание. * Отжиг раствора: Улучшает микроструктуру для улучшения механических свойств и коррозионной стойкости. | * Оптимизирует производительность и долговечность детали. * Обеспечивает соответствие конкретным спецификациям материалов. | * Требует точного контроля температуры и времени в зависимости от геометрии детали и желаемого результата. * Для отжига на раствор могут потребоваться методы быстрого охлаждения, такие как закалка. |
| Дробеструйная обработка | Бомбардировка поверхности небольшими металлическими сферами для создания слоя сжимающего напряжения. | * Повышает усталостную прочность и износостойкость. * Повышает устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением. | * Выбор дроби и параметров струйной обработки зависит от желаемого качества поверхности и глубины воздействия. * Чрезмерная обработка может привести к шероховатости поверхности. |
| Травление и пассивация | Процесс химической очистки для удаления поверхностных загрязнений и повышения коррозионной стойкости. | * Необходим для деталей, подвергающихся воздействию агрессивных сред. * Создает пассивный оксидный слой для улучшенной защиты от коррозии. | * Выбор травильных и пассивирующих растворов зависит от марки материала и состояния поверхности. * Неправильное обращение с химикатами требует соответствующих мер предосторожности. |
| Обработка и отделка | Традиционные субтрактивные методы для достижения точных размеров, допусков и качества поверхности. | * Позволяет создавать функции, недоступные с помощью AM. * Улучшает эстетику и функциональность поверхности. | * Требуются дополнительные знания и оборудование в области механической обработки. * Может привести к перегреву и стрессу, которые потребуют дальнейшей постобработки. |
| Полировка | Механические или химические методы достижения гладкой отражающей поверхности. | * Усиливает эстетическую привлекательность при декоративном применении. * Улучшает гигиену поверхностей медицинских устройств. * Уменьшает шероховатость поверхности для повышения износостойкости. | * Выбор метода полировки зависит от желаемого уровня отделки. * Чрезмерная полировка может привести к удалению материала и изменению размеров детали. |
| Гальваническое покрытие | Нанесение на поверхность тонкого слоя другого металла для улучшения свойств. | * Улучшает электропроводность, износостойкость и коррозионную стойкость. * Предлагает декоративную отделку, такую как хромирование или позолота. | * Требуется специальное оборудование и опыт работы с гальваническими ваннами. * Толщину покрытия необходимо тщательно контролировать во избежание расслоения. |
Распространенные дефекты деталей из 316L
| Дефект | Описание | Причина | Воздействие | Стратегии смягчения последствий |
|---|---|---|---|---|
| Пористость | Воздушные карманы, попавшие внутрь детали во время печати. | * Неоптимальная мощность лазера или скорость сканирования. * Недостаточная сыпучесть порошка. * Неправильная продувка газа. | * Снижение механической прочности, усталостной долговечности и коррозионной стойкости. * Может создавать пути утечки в жидкостных средах. | * Оптимизируйте параметры печати для правильного плавления и плотности. * Предварительно нагрейте слой порошка, чтобы улучшить текучесть. * Используйте продувку инертным газом, чтобы свести к минимуму количество захваченного воздуха. * Рассмотрите возможность использования методов последующей обработки, таких как горячее изостатическое прессование (HIP), для дальнейшего уплотнения. |
| Отсутствие слияния | Неполное плавление соседних слоев порошка. | * Недостаточная плотность мощности лазера. * Непостоянная толщина слоя порошка. * Загрязнения на поверхности порошка. | * Слабое межслойное соединение, приводящее к потенциальному растрескиванию и выходу детали из строя. | * Откалибруйте мощность лазера и скорость сканирования для обеспечения правильной глубины плавления. * Обеспечьте постоянную толщину порошкового слоя с помощью правильных механизмов нанесения повторного покрытия. * Поддерживайте чистоту порошкового слоя, не допуская попадания влаги и загрязнений. |
| Баллонирование | Расплавленный металл скапливается в виде чрезмерных капель на верхней поверхности. | * Чрезмерная плотность мощности лазера. * Неправильная скорость сканирования. * Неправильное распределение порошка по размерам. | * Грубая поверхность с плохой эстетикой. * Возможность разбрызгивания и нестабильности процесса. | * Уменьшите мощность лазера или увеличьте скорость сканирования, чтобы предотвратить перегрев. * Оптимизируйте шаблоны сканирования, чтобы избежать чрезмерного времени ожидания на одной области. * Используйте более равномерное распределение порошка по размерам для обеспечения стабильного плавления. |
| Трещины | Разрушение детали из-за остаточных напряжений или термического удара. | * Быстрое охлаждение во время печати. * Недостаточная постобработка для снятия стресса. * Острые углы или конструктивные особенности, концентрирующие нагрузку. | * Нарушение структурной целостности и вероятность выхода из строя деталей. | * Внедрите более медленную скорость охлаждения во время печати, чтобы минимизировать температурные градиенты. * Выполните отжиг для снятия напряжений, чтобы уменьшить остаточные напряжения. * Особенности дизайна с плавными переходами и отсутствием острых углов. |
| Деформация | Искажение детали от намеченной геометрии. | * Неравномерное тепловое расширение и сжатие во время печати. * Неадекватные опорные конструкции для сложной геометрии. * Остаточные напряжения зафиксированы в детали. | * Неточности размеров и вероятность неисправности детали. | * Оптимизируйте параметры печати, чтобы минимизировать температурные градиенты. * Используйте стратегически расположенные опорные конструкции для надлежащей поддержки во время печати. * Внедрить отжиг для снятия напряжений, чтобы уменьшить склонность к деформации. |
| Расслаивание | Разделение слоев внутри детали. | * Слабое межслойное соединение из-за непровара. * Чрезмерное содержание влаги в порошке. * Загрязнение порошкового слоя. | * Потеря структурной целостности и возможность расслоения деталей. | * Обеспечьте правильное слияние слоев за счет оптимизации параметров печати. * Поддерживайте низкое содержание влаги в порошке за счет правильного хранения и обращения. * Используйте чистый слой порошка, свободный от загрязнений. |
Как выбрать поставщика порошка 316L
Ниже приводится пошаговое руководство по выбору поставщика порошка из нержавеющей стали 316L:
Шаг 1: Определение требований к приложению
- Рассмотрим, какой технологический процесс будет использоваться - AM, MIM и т.д.
- Определить необходимые критические свойства порошка, такие как размер частиц, форма, чистота и т.д.
- Рассмотрим технические характеристики детали - механические свойства, точность, качество обработки поверхности и т.д.
Шаг 2: Исследование потенциальных поставщиков
- Поиск ведущих производителей порошка 316L с большим опытом работы
- Проверить возможности - методы производства, сорта порошков, контроль качества и т.д.
- Изучение конкретных примеров и отзывов клиентов, относящихся к вашей области применения
Шаг 3: Оценка технических возможностей
- Могут ли они изготовить порошок 316L в соответствии с вашими требованиями?
- Есть ли у них опыт в области AM, MIM или других порошковых технологий?
- Каков уровень вертикальной интеграции и контроля качества?
Шаг 4: Оценка сервисных предложений
- Техническая поддержка при выборе порошка, разработке приложений
- Услуги по тестированию образцов, испытаниям
- Реакция на запросы, гибкость в отношении сроков выполнения работ
Шаг 5: Проверка сертификатов и соответствия требованиям
- Международные сертификаты качества - ISO 9001, ISO 13485 и др.
- Соответствие стандартам на состав порошка, таким как ASTM
- Прослеживаемость партий, всестороннее тестирование и документирование
Шаг 6: Сравнение цен
- Цена за кг для требуемого размера частиц, уровня качества, количества
- Требования к минимальному количеству заказа и размеру партии
- Транспортно-логистические расходы
Шаг 7: Проверка доступности и надежности
- Стабильность поставок на склад и способность удовлетворять колебания спроса
- Отслеживание и мониторинг заказов, прозрачные сроки выполнения
- Доказанный опыт своевременных поставок
Выбор поставщика, обладающего опытом применения, стабильным качеством продукции и оперативным обслуживанием, обеспечивает бесперебойную работу по закупкам.
Как оптимизировать порошок 316L для AM
Соответствие размера частиц процессу АМ
- Использование частиц размером 10-45 мкм для порошкового наплавления, например, DMLS, SLM
- Оптимизация распределения по размерам - слишком широкое распределение может привести к проблемам с упаковкой
- Более мелкие частицы размером 1-10 мкм лучше подходят для струйного нанесения связующего
Достижение высокой сферичности и текучести
- Текучесть напрямую влияет на распределение порошка и равномерность слоя
- Газовое распыление позволяет получать сферические, свободно сыплющиеся порошки
- Испытание текучести порошка в соответствии со стандартом ASTM B213
Минимизация количества спутниковых частиц
- Просеивание, классификация для удаления спутников и мелких частиц
- Спутники могут стать причиной агломерации и дефектов
Допуск на состав средств управления
- Жесткий контроль элементного состава в пределах диапазона, установленного ASTM
- Ограничение примесей, таких как O, N, C, влияющих на свойства
Снижение пористости
- Оптимизация параметров процесса и схем сканирования
- Использование горячего изостатического прессования для минимизации пористости
- Поддерживать плотность >99% для обеспечения высокой производительности
Минимизация остаточных напряжений
- Оптимизация тепловых градиентов в процессе сборки
- Использование соответствующей термической обработки для снятия напряжений
Достижение заданных механических свойств
- Растворный отжиг и старение повышают прочность
- Поддерживать однородные свойства во всех направлениях сборки
Тщательная характеризация порошка, оптимизация параметров и последующая обработка являются ключевыми факторами для получения бездефектных деталей из 316L методом AM.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Вопрос: Для чего обычно используется порошок из нержавеющей стали 316L?
О: Порошок 316L наиболее широко используется для аддитивного производства, литья металлов под давлением, прессования и спекания благодаря своей отличной коррозионной стойкости в сочетании с хорошими механическими свойствами и биосовместимостью. К числу распространенных областей применения относятся имплантаты, аэрокосмические компоненты, автомобильные детали, биомедицинские устройства и оснастка.
Вопрос: Какой размер частиц рекомендуется для лазерных процессов AM?
Ответ: Обычно для процессов лазерного наплавления в порошковом слое, таких как DMLS и SLM, рекомендуется диапазон размеров частиц 10-45 мкм. Более мелкие частицы размером менее 10 мкм могут вызвать проблемы с текучестью и растеканием. Распределение частиц по размерам также должно хорошо контролироваться.
Вопрос: Как морфология порошка влияет на его свойства?
О: Для AM-технологий желательно использовать порошок с высокой сферичностью и свободной текучестью. Порошок неправильной формы с шипами подходит для методов прессования и спекания. Спутниковые частицы и мелкие частицы негативно влияют на текучесть порошка и могут приводить к образованию дефектов. Контроль морфологии порошка является ключевым фактором для достижения оптимальных характеристик.
Вопрос: Каковы основные различия между порошком 316L, распыляемым газом, и порошком 316L, распыляемым водой?
О: Порошок 316L, распыляемый газом, имеет более сферическую морфологию и лучшую текучесть. Порошок, распыляемый водой, имеет более неправильную форму, но обеспечивает более высокую сжимаемость, необходимую для прессования и спекания. Порошок, распыляемый газом, имеет более низкое содержание кислорода.
Вопрос: Какие методы постобработки используются при изготовлении деталей из 316L AM?
О: Обычная последующая обработка включает термообработку, горячее изостатическое прессование, обработку поверхности шлифованием/обработкой, нанесение покрытий и контроль качества. Это позволяет достичь заданных свойств, точности размеров, эстетики и выявить дефекты.
Вопрос: Каковы некоторые распространенные дефекты порошка 316L и как их можно избежать?
О: Возможными дефектами являются пористость, растрескивание, плохое качество поверхности, отсутствие сплавления и остаточные напряжения. Тщательная оптимизация параметров процесса, контроль качества порошка, ориентация сборки и последующая обработка позволяют минимизировать эти дефекты в деталях из 316L.
Вопрос: Какие стандарты применяются к порошку 316L для АМ и других применений?
О: Ключевыми стандартами являются ASTM F3055 для порошков для АМ, ASTM B822 для определения характеристик порошка, ASTM A240 для определения состава сплава, а также стандарты ISO для управления качеством. Ведущие поставщики порошка 316L сертифицированы по этим стандартам.
Вопрос: Какие факторы определяют цену на порошок 316L?
A: Основными факторами, влияющими на цену порошка 316L, являются уровень качества, размер и распределение частиц, способ производства, объем заказа, требования покупателя к испытаниям/контролю качества, упаковке и доставке. Более жесткие требования повышают цену.
Вопрос: Как можно оптимизировать коррозионную стойкость деталей из 316L AM?
О: Решения включают контроль содержания примесей за счет жестких допусков на химический состав, использование горячего изостатического прессования для повышения плотности и уменьшения пористости, пассивирующие обработки и отжиг растворов для повышения коррозионной стойкости.
Поделиться
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
О компании Met3DP
Последние обновления
Наш продукт
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции
Получить последние продукты и прайс-лист
Металлические порошки для 3D-печати и аддитивного производства
КОМПАНИЯ
ПРОДУКТ
ИНФОРМАЦИЯ О КОНТАКТЕ
- Город Циндао, Шаньдун, Китай
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731