molybdenlegeringar för additiv tillverkning av metall

Översikt över molybdenlegering kraft

Pulver av molybdenlegering är ett viktigt material för industriella 3D-printingapplikationer i metall, t.ex. verktyg, flyg, olja och gas samt optik.

Viktiga egenskaper hos pulver av molybdenlegeringar:

Molybdens höga smältpunkt, styrka och termiska egenskaper gör att det är mycket uppskattat för tryckta delar som arbetar under extrema temperaturer. Det ger nya designmöjligheter jämfört med traditionell bearbetning av molybden.

Tillämpningar av molybdenlegering kraft

De unika egenskaperna hos molybdenlegeringar gör dem lämpliga för

3D-printning möjliggör komplexa molybdenbaserade komponenter med konforma kylkanaler och lättviktsgitter som inte är möjliga med konventionella metoder.

Några specifika tillämpningar som drar nytta av molybdenlegeringar är

• Formsprutningsverktyg med konform kylning för kortare cykeltider
• Ledande kanter på hypersoniska farkoster ska tåla intensiv uppvärmning
• Spegelsubstrat som motstår termisk distorsion
• Munstycken till raketmotorer för flyg- och rymdindustrin med integrerade kylkanaler
• Komponenter för borrning i borrhål som kräver styrka och korrosionsbeständighet

Molybdenlegeringar möjliggör lättare och mer högpresterande metalldelar i alla branscher.

Populär molybdenlegeringsstyrka för Metal AM

Vanliga molybdenlegeringar som används för 3D-printning med metallpulverbäddfusion är

Den höga smältpunkten hos molybden gör det möjligt att använda ett brett spektrum av legeringstillsatser för att skräddarsy egenskaper som hårdhet, hållfasthet, duktilitet och korrosionsbeständighet efter behov.

molybdenlegering kraft Egenskaper

Molybdenlegeringspulver för metall AM har följande egenskaper:

Gasatomisering används ofta för att producera det sfäriska molybdenlegeringspulvret som är idealiskt för fusionstryckning i pulverbädd.

Att kontrollera sammansättningen och minimera föroreningar som syre är avgörande för att uppnå önskade materialegenskaper i de tryckta delarna.

Krav på 3D-skrivare för metall

För att skriva ut detaljer i molybdenlegeringar krävs robusta industriella metallskrivare med:

Den höga smältpunkten hos molybdenlegeringar kräver tillräcklig lasereffekttäthet och gasskydd. Automatiserade pulverhanteringssystem förbättrar produktiviteten och pulveråtervinningsbarheten.

Processparametrar för 3D-utskrift av metall

Typiska processparametrar för fusion med laserpulverbädd för molybdenlegeringar:

Lägre porositet och högre densitet uppnås med högre lasereffekttäthet och finare luckavstånd.

Processoptimering krävs för att balansera densitet mot restspänningar och sprickbenägenhet för varje molybdenlegering.

Riktlinjer för design av 3D-utskrifter i metall

Viktiga konstruktionsprinciper för delar i molybdenlegeringar:

Den höga styvheten hos molybdenlegeringar gör hanteringen av restspänningar kritisk. Simuleringsprogram behövs för att optimera skanningsmönster och stödstrukturer.

Mekaniska egenskaper hos tryckta molybdenlegering kraft

Typiska mekaniska egenskaper hos tryckta molybdenlegeringar:

Egenskapsområdena beror på sammansättning, processparametrar och värmebehandling. Molybdenlegeringar uppnår exceptionella prestanda vid höga temperaturer.

Stödstrukturer för tryckning av molybdenlegerad kraft

Stödstrukturer behövs ofta vid tryckning av delar i molybdenlegeringar:

• Överhäng som är större än 45° kräver vanligtvis stöd
• Block med tätt stöd eller glesa stödgitter kan användas
• Stöd med låg kontaktyta rekommenderas för att minimera ytdefekter
• Noggrann orientering minimerar behovet av stöd
• Lösliga PVA- eller brytbara plaststöd tillgängliga

Genom att minimera användningen av stöd minskar ytdefekter och efterbearbetningstiden. Den höga styvheten hos molybden leder till att stödstrukturerna lättare lossnar.

Vanliga defekter i tryckt molybdenlegerad kraft

Potentiella defekter vid tryckning av molybdenlegeringar:

Defekter kan minimeras genom noggrant val av parametrar, pulverspridning, scanningsstrategi och optimal orientering av detaljerna på byggplattan.

Metoder för efterbearbetning

Typiska efterbehandlingssteg för tryckta delar av molybdenlegeringar:

Den tryckta mikrostrukturen och de mekaniska egenskaperna hos molybdenlegeringar kan också skräddarsys genom värmebehandling. Detta förbättrar egenskaper som duktilitet och brottseghet.

Kvalificeringstestning

Grundliga tester krävs för att kvalificera tryckta molybdenkomponenter:

Icke-destruktiv utvärdering som CT-skanning hjälper till att identifiera eventuella interna hålrum eller defekter.

Välja en molybdenlegering kraft Leverantör

Viktiga faktorer vid val av leverantör av molybdenlegeringar:

Genom att välja en leverantör med pulver som är särskilt optimerat för AM får man de bästa tryckresultaten.

Kostnadsanalys av tryckta delar av molybdenlegeringar

Kostnadsfaktorer för tryckta delar av molybdenlegeringar:

• Hög kostnad för molybdenpulver - $350-700/kg
• Skrivarproduktiviteten påverkar kostnaden per detalj
• Materialutnyttjandegrad för 30-50%
• Arbete för efterbehandlingssteg
• Extra kostnader för HIP, maskinbearbetning, värmebehandling

Faktorer i kostnadsmodellen:

• Investering för inköp av skrivare - $500,000+
• Låg-måttlig bygghastighet - 5-15 cm3/timme
• Måttlig-hög material

Kostnadsfördelar jämfört med traditionell bearbetning

Fördelar med att trycka molybdenlegeringar jämfört med traditionella metoder:

För låga till medelstora volymer är AM mer kostnadseffektivt. Traditionella metoder har fördelar för höga volymer.

Hållbarhetsfördelar med 3D-utskrift i metall

Hållbarhetsfördelar med tryckning av molybdenlegeringar:

• Minska materialspillet genom att bara använda det pulver som behövs
• Möjliggör lättviktiga, optimerade konstruktioner genom topologioptimering
• Lokaliserad produktion minskar transportutsläppen
• Återvinning av pulver förbättrar hållbarheten ytterligare
• Produktion på begäran undviker slöseri med överproduktion
• Konsoliderade delar minskar nedströms bearbetning

Tekniken främjar mer hållbara metoder för teknisk design och tillverkning.

Tillämpningar som drar nytta av molybdenlegeringar

Viktiga tillämpningar som drar nytta av molybdenlegeringarnas kraft:

3D-printning möjliggör komplexa geometrier som inte är möjliga med smidda molybdendelar.

Trender och utveckling inom molybdenlegeringar

Nya trender inom pulver av molybdenlegeringar:

• Nya legeringssammansättningar skräddarsydda för AM-egenskaper
• Större batchstorlekar produceras för stordriftsfördelar
• Tätare kontroll av pulvrets egenskaper och kvalitet
• Förbättrad återvinningsbarhet för pulver
• Sjunkande kostnader genom ökade produktionsvolymer
• Större utbud av tillgängliga partikelstorleksfördelningar
• Ökad konkurrens bland leverantörer
• Mer lokalisering av leveranskedjan utanför Kina

Pulvren blir allt mer optimerade och ekonomiska i takt med att AM-marknaden expanderar.

Sammanfattning av molybdenlegeringarnas effekt för Metal AM

• Viktigt för korrosionsbeständiga tryckta komponenter för höga temperaturer
• Kräver skrivare med hög effekttäthet och inerta atmosfärer
• Noggrann processtyrning krävs för att minimera antalet defekter
• Ger bättre prestanda än konventionell molybden
• Tillämpningar inom verktyg, flyg- och rymdindustrin, energi, optik
• Höga materialkostnader men lägre totala komponentkostnader
• Förbättrade pulver och tillgänglighet i leveranskedjan växer fram

Molybdenlegeringar kommer att möjliggöra lättare, mer högpresterande additivt tillverkade metallkomponenter i krävande industriella applikationer.

VANLIGA FRÅGOR

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser