3D Tisk Kovového Prášku

3D tisk způsobil revoluci v mnoha odvětvích, ale pokud jde o vysoce pevné a funkční součásti, vyniká 3D tisk pomocí kovového prášku. Tento průvodce se ponoří do světa 3D tisk kovových prášků, které zahrnují vše od konkrétních modelů až po jejich použití, vlastnosti a další informace.

Přehled 3D Tisk Kovového Prášku

3D tisk kovového prášku zahrnuje použití jemných kovových částic k vytváření dílů a struktur pomocí různých aditivních výrobních technik. Tento proces je také známý jako aditivní výroba kovů (MAM). Mezi hlavní výhody patří možnost vytvářet složité geometrie, snižovat plýtvání materiálem a vyrábět vysoce výkonné díly.

Klíčové body:

• Složitost a přizpůsobení: Umožňuje vytvářet složité vzory, které jsou při tradiční výrobě nemožné.
• Účinnost materiálu: Minimalizuje množství odpadu, protože se používá pouze nezbytný materiál.
• Pevnost a odolnost: Vyrábí komponenty, které odolávají extrémním podmínkám.

Typy kovových prášků pro 3D tisk

Výběr kovového prášku ovlivňuje mechanické vlastnosti, povrchovou úpravu a použití tištěného dílu. Zde je deset konkrétních kovových prášků, které se běžně používají při 3D tisku:

1. Prášek z nerezové oceli

• Popis: Odolnost proti korozi, vysoká pevnost a dobrá svařitelnost.
• Společné třídy: 316L, 304, 17-4 PH.
• Aplikace: Letectví, automobilový průmysl, lékařské přístroje.

2. Titanový prášek

• Popis: Vysoký poměr pevnosti a hmotnosti, vynikající odolnost proti korozi.
• Společné třídy: Ti6Al4V, CP-Ti.
• Aplikace: Letecký průmysl, lékařské implantáty, automobilové závodní díly.

3. Hliníkový prášek

• Popis: Lehké, dobře tepelně a elektricky vodivé.
• Společné třídy: AlSi10Mg, Al6061.
• Aplikace: Letectví, automobilový průmysl, spotřební elektronika.

4. Inconelový prášek

• Popis: Nikl-chromové superslitiny s vysokou tepelnou odolností.
• Společné třídy: Inconel 625, Inconel 718.
• Aplikace: Plynové turbíny, raketové motory, výměníky tepla.

5. Měděný prášek

• Popis: Vynikající elektrická a tepelná vodivost.
• Společné třídy: C101, C110.
• Aplikace: Elektrické komponenty, chladiče, indukční cívky.

6. Kobalt-chromový prášek

• Popis: Vysoká odolnost proti opotřebení, biokompatibilita.
• Společné třídy: CoCrMo.
• Aplikace: Zubní implantáty, ortopedické implantáty, letecké komponenty.

7. Prášek z maragingové oceli

• Popis: Vysoká pevnost a houževnatost, snadné tepelné zpracování.
• Společné třídy: Maraging 300, Maraging 350.
• Aplikace: Nástroje, letecký a automobilový průmysl.

8. Prášek z nástrojové oceli

• Popis: Vysoká tvrdost a odolnost proti opotřebení.
• Společné třídy: H13, D2.
• Aplikace: Formy, zápustky, řezné nástroje.

9. Prášek ze slitiny niklu

• Popis: Vynikající odolnost proti korozi a oxidaci.
• Společné třídy: Hastelloy X, Haynes 282.
• Aplikace: Chemické zpracování, lodní průmysl, letecký průmysl.

10. Wolframový prášek

• Popis: Vysoká hustota, vysoký bod tání.
• Společné třídy: W1, W2.
• Aplikace: Stínění proti záření, letectví, vojenské aplikace.

Složení a vlastnosti 3D tisk kovových prášků

Každý kovový prášek má jedinečné vlastnosti, díky kterým je vhodný pro specifické aplikace. Níže je uvedena tabulka shrnující jejich složení a klíčové vlastnosti.

Kovový prášek	Kompozice	Vlastnosti
Nerezová ocel	Fe, Cr, Ni, Mo	Odolné proti korozi, vysoce pevné, svařitelné
Titan	Ti, Al, V	Vysoký poměr pevnosti a hmotnosti, odolný proti korozi
Hliník	Al, Si, Mg	Lehké, s dobrou tepelnou a elektrickou vodivostí
Inconel	Ni, Cr, Mo, Nb	žáruvzdorné, silné při vysokých teplotách
Měď	Cu	Vynikající elektrická a tepelná vodivost
Kobalt-chrom	Co, Cr, Mo	Vysoká odolnost proti opotřebení, biokompatibilní
Maraging Steel	Fe, Ni, Co, Mo	Vysoká pevnost, houževnatost, snadné tepelné zpracování
Nástrojová ocel	Fe, C, Cr, V, Mo, W	Vysoká tvrdost, odolnost proti opotřebení
Slitina niklu	Ni, Cr, Mo, Fe	Odolnost proti korozi, odolnost proti oxidaci
Wolfram	W	Vysoká hustota, vysoký bod tání

Aplikace 3D tisku kovového prášku

3D tisk pomocí kovových prášků otevírá řadu aplikací v různých průmyslových odvětvích. Zde je tabulka, která ukazuje běžná použití:

Průmysl	APLIKACE
Letectví a kosmonautika	Lopatky turbín, konstrukční součásti, části motorů
Automotivní	Lehké komponenty, zakázkové díly, prototypy
Medical	Implantáty, chirurgické nástroje, zubní zařízení
Elektronika	Chladiče, elektrické konektory, součásti obvodů
Nástroje	Formy, zápustky, řezné nástroje, přípravky a upínací přípravky
Obrana	Součásti výzbroje, zbraně, specializované vybavení
Energie	Součásti turbín, výměníky tepla, nástroje pro zpracování ropy a plynu

Specifikace, velikosti a normy pro 3D tisk kovových prášků

Pro výběr správného kovového prášku pro váš projekt je zásadní porozumět specifikacím, velikostem a normám.

Kovový prášek	Rozsah velikosti částic	Typické normy	Třídy
Nerezová ocel	15-45 µm	ASTM A564, ASTM A693	316L, 304, 17-4 PH
Titan	20-60 µm	ASTM B348, ASTM F2924	Ti6Al4V, CP-Ti
Hliník	20-63 µm	ASTM B209, ASTM B928	AlSi10Mg, Al6061
Inconel	15-53 µm	AMS 5662, AMS 5666	Inconel 625, Inconel 718
Měď	20-45 µm	ASTM B152, ASTM B187	C101, C110
Kobalt-chrom	15-50 µm	ASTM F75, ISO 5832-4	CoCrMo
Maraging Steel	20-63 µm	AMS 6520, AMS 6514	Maraging 300, Maraging 350
Nástrojová ocel	15-45 µm	ASTM A681, ASTM A600	H13, D2
Slitina niklu	15-50 µm	ASTM B536, ASTM B435	Hastelloy X, Haynes 282
Wolfram	10-45 µm	ASTM B777, ASTM B702	W1, W2

Dodavatelé a podrobnosti o cenách

Nalezení správného dodavatele je zásadní pro zajištění kvality a konzistence kovových prášků. Zde je tabulka s některými nejlepšími dodavateli a údaji o cenách.

Dodavatel	Nabízené kovové prášky	Přibližná cena
Přísady GKN	Nerezová ocel, titan, hliník, Inconel	$50 - $200/kg
Höganäs AB	Nerezová ocel, nástrojová ocel, slitiny niklu	$40 - $180/kg
Carpenter Additive	Titan, hliník, maraging ocel, slitiny niklu	$60 - $250/kg
LPW Technologie	Nerezová ocel, Inconel, měď, kobalt-chrom	$55 - $220/kg
AP&C	Titan, hliník, nerezová ocel	$70 - $300/kg
Sandvik	nerezová ocel, nástrojová ocel, maraging ocel, nikl	$45 - $200/kg
EOS GmbH	Nerezová ocel, titan, hliník, inconel, kobalt-chrom	$50 - $240/kg
Renishaw	Nerezová ocel, titan, hliník, inconel, kobalt-chrom	$55 - $230/kg
Praxair Surface Technologies	Nerezová ocel, slitiny niklu, nástrojová ocel	$50 - $210/kg
Arcam AB	Titan, hliník, nerezová ocel	$65 - $280/kg

Výhody a nevýhody 3D tisku kovového prášku

Každá technologie má své výhody a omezení. Zde je srovnání, které vám pomůže pochopit výhody a nevýhody používání kovových prášků při 3D tisku.

Výhody	Nevýhody
Vysoká pevnost a odolnost tištěných dílů	Vysoké náklady na kovové prášky
Schopnost vytvářet složité a komplikované návrhy	Vyžaduje specializované vybavení a odborné znalosti
Snížení množství materiálového odpadu	Potenciál vzniku pórovitosti a defektů, pokud není kontrolován.
Všestrannost materiálů a aplikací	K dosažení požadované povrchové úpravy je často nutné následné zpracování
Lehké komponenty s vysokým výkonem	Omezené velikosti sestavení u některých 3D tiskových strojů

Časté dotazy

Otázka	Odpověď
Co je 3D tisk kovového prášku?	Jedná se o použití jemných kovových částic v aditivní výrobě k vytváření dílů a struktur.
Jaké kovy lze použít při 3D tisku?	Mezi běžné kovy patří nerezová ocel, titan, hliník, Inconel, měď a další.
Jaké jsou výhody používání kovových prášků při 3D tisku?	Mezi výhody patří vysoká pevnost, možnost vytvářet složité konstrukce a snížení množství odpadního materiálu.
Má 3D tisk s kovovými prášky nějaké nevýhody?	Mezi nevýhody patří vysoké náklady, potřeba specializovaného vybavení a možnost vzniku závad.
V jakých odvětvích se používají kovové díly vytištěné na 3D tiskárně?	Mezi odvětví patří letecký a kosmický průmysl, automobilový průmysl, zdravotnictví, elektronika, výroba nástrojů, obrana a energetika.
Jak se řídí vlastnosti kovových prášků?	Vlastnosti se řídí složením prášku, velikostí částic a výrobním procesem.
Jaké je rozpětí nákladů na 3D tisk kovových prášků?	Náklady se pohybují od $40 do $300 za kilogram v závislosti na kovu a dodavateli.
Jak vybrat správný kovový prášek pro svou aplikaci?	Zvažte faktory, jako jsou mechanické vlastnosti, odolnost proti korozi a specifické potřeby aplikace.
Lze při 3D tisku recyklovat kovový prášek?	Ano, kovový prášek lze často recyklovat, ale je třeba sledovat jeho kvalitu.
Jaké následné zpracování je nutné pro 3D tištěné kovové díly?	Mezi běžné následné procesy patří tepelné zpracování, povrchová úprava a obrábění.

Závěr

3D tisk kovového prášku je transformační technologie s obrovským potenciálem v různých odvětvích. Možnost vytvářet složité a vysoce výkonné díly přináší revoluci ve výrobních procesech, od leteckého průmyslu až po lékařské přístroje. Při výběru kovového prášku pro váš projekt je však důležité zvážit specifické vlastnosti, náklady a aplikace. Pochopíte-li složitosti různých kovových prášků, můžete využít jejich jedinečných výhod pro splnění svých specifických potřeb.

Znát další procesy 3D tisku