M2 Prášek

M2 je prášková rychlořezná ocel, která se vyznačuje vysokou tvrdostí a odolností proti opotřebení spolu s dobrou houževnatostí a pevností v tlaku. Je široce používán v aditivní výrobě kovů k výrobě odolných nástrojů pro řezání, tváření a lisování.

Složení prášku M2

Složení prášku z rychlořezné oceli M2 je:

Element	Hmotnostní %	Účel
Wolfram	6.0 – 6.8	Tvrdost, odolnost proti opotřebení
Molybden	4.8 – 5.5	Houževnatost, síla
Chromium	3.8 – 4.5	Kalení, odolnost proti opotřebení
Vanadium	1.9 – 2.2	Kalení, odolnost proti opotřebení
Uhlík	0.78 – 0.88	Zpevnění
Mangan	0.15 – 0.45	Zpevnění
Křemík	0.15 – 0.45	Deoxidátor

Vysoký obsah wolframu, molybdenu a chrómu dodává vynikající tvrdost a odolnost proti opotřebení.

Vlastnosti prášku M2

Mezi klíčové vlastnosti prášku M2 patří:

Nemovitost	Popis
Tvrdost	64 - 66 HRC při tepelném zpracování
Odolnost proti opotřebení	Vynikající odolnost proti oděru a erozi
Tuhost	Vyšší než třídy karbidu wolframu
Tlaková pevnost	Až 300 ksi
Tepelná odolnost	Lze použít až do 600¡"C
Odolnost proti korozi	Lepší než obyčejné uhlíkové oceli

Díky těmto vlastnostem je M2 vhodný pro odolné řezné, lisovací a tvářecí nástroje.

Parametry procesu AM pro prášek M2

Typické parametry pro tisk prášku M2 zahrnují:

Parametr	Typická hodnota	Účel
Výška vrstvy	20–50 Äm	Rozlišení versus rychlost sestavení
Výkon laseru	250-500 W	Dostatečné tání bez odpařování
Rychlost skenování	400-1200 mm/s	Hustota versus rychlost výroby
Rozteč poklopů	80-120 Ã×m	Mechanické vlastnosti
Podpůrná struktura	Minimální	Snadné odstranění
Izostatické lisování za tepla	1160¡"C, 100 MPa, 3 hod.	Odstranění pórovitosti

Parametry přizpůsobené požadavkům na hustotu, mikrostrukturu, rychlost vytváření a následné zpracování.

Aplikace 3D tištěných nástrojů M2

Komponenty M2 vyrobené metodou AM se používají pro:

Průmysl	Aplikace nástrojů
Automotivní	Lisovací formy, tvářecí nástroje, přípravky
Letectví a kosmonautika	Přípravky, přípravky, nástroje pro ořezávání
Spotřebiče	Děrovačky, zápustky, ohýbačky
Spotřební zboží	Vstřikovací formy, lisovací formy
Medical	Řezné nástroje, rašple, vodítka vrtáků

Výhody oproti tradičně zpracovávaným nástrojům M2 zahrnují komplexnost, zkrácení doby výroby a snížení nákladů.

Specifikace prášku M2 pro AM

Prášek M2 musí splňovat přísné specifikace:

Parametr	Specifikace
Rozsah velikosti částic	15-45 Ã×m typicky
Tvar částice	Sférická morfologie
Zdánlivá hustota	> 4 g/cc
Hustota poklepání	> 6 g/cc
Hmotnostní průtok halou	> 23 s pro 50 g
Čistota	>99.9%
Obsah kyslíku	<300 ppm

K dispozici jsou vlastní distribuce velikosti a řízené úrovně vlhkosti.

Dodavatelé prášku M2

Mezi renomované dodavatele prášku M2 patří:

Dodavatel	Umístění
Sandvik Osprey	Spojené království
Carpenter Additive	USA
Erasteel	Švédsko
Hoganas	Švédsko
LPW Technologie	Spojené království

Ceny se pohybují od $50/kg do $120/kg v závislosti na kvalitě a objemu objednávky.

Manipulace s práškem M2 a jeho skladování

Jelikož se jedná o reaktivní materiál, je nutné s práškem M2 zacházet opatrně:

• Uzavřené nádoby skladujte mimo dosah vlhkosti, jisker a zdrojů vznícení.
• Při převozu a skladování používejte inertní plyn.
• Uzemněte zařízení, abyste odvedli statický náboj
• Zamezení hromadění prachu pomocí odsávacích systémů
• Dodržujte příslušná bezpečnostní opatření

Správné techniky zajišťují optimální stav prášku.

Kontrola a zkoušení prášku M2

Mezi metody testování kvality patří:

Metoda	Testované parametry
Sítový rozbor	Distribuce velikosti částic
Skenovací elektronová mikroskopie	Morfologie částic
EDX	Chemie a složení
XRD	Přítomné fáze
Pyknometrie	Hustota
Hmotnostní průtok halou	Tečení prášků

Testování podle norem ASTM ověřuje kvalitu prášku a konzistenci šarží.

Srovnání M2 s alternativními prášky z nástrojové oceli

M2 je v porovnání s ostatními slitinami nástrojových ocelí:

Slitina	Odolnost proti opotřebení	Tuhost	Cena	Snadnost zpracování
M2	Výborný	Dobré	Střední	Férová
H13	Dobré	Výborný	Nízký	Výborný
S7	Výborný	Férová	Vysoká	Náročné
420 nerez	Špatné	Výborný	Nízký	Výborný

Díky svým vyváženým vlastnostem předčí M2 alternativy pro mnoho aplikací nástrojů odolných proti opotřebení.

Výhody a nevýhody prášku M2 pro AM kovů

Klady	Nevýhody
Vynikající tvrdost a odolnost proti opotřebení	Nižší houževnatost než u nástrojových ocelí obráběných za studena
Dobrá tepelná odolnost a tepelná stabilita	Požadované následné zpracování, jako je HIP a tepelné zpracování
Zavedené pověření pro metal AM	Vyžaduje se skladování v řízené atmosféře
Cenová výhoda oproti exotickým nástrojovým ocelím	Obtížné zpracování po tisku
Vlastnosti odpovídají běžnému M2	Omezená odolnost proti korozi

M2 umožňuje aditivní obrábění s vysokou odolností proti opotřebení, není však vhodný pro vysoce korozivní prostředí.

Často kladené otázky o prášku M2

Otázka: Jaký rozsah velikosti částic je nejlepší pro tisk prášku M2?

Odpověď: Obvyklý rozsah je 15-45 mikronů. Poskytuje optimální sypnost prášku v kombinaci s vysokým rozlišením a hustotou dílů.

Otázka: Jaké metody následného zpracování se používají pro díly M2 AM?

Odpověď: K odstranění dutin, kalení a dokončování dílů se obvykle používá izostatické lisování za tepla, tepelné zpracování, broušení povrchu/EDM a kuličkování.

Otázka: Který proces 3D tisku kovů je ideální pro slitinu M2?

Odpověď: M2 lze efektivně tisknout pomocí selektivního laserového tavení (SLM), přímého laserového spékání kovů (DMLS) a tavení elektronovým svazkem (EBM).

Otázka: Jakou přesnost a kvalitu povrchu lze očekávat u dílů vytištěných metodou M2?

Odpověď: Následně zpracované součásti M2 mohou dosáhnout rozměrových tolerancí a povrchové úpravy srovnatelné s nástroji M2 obráběnými na CNC.

Otázka: V jakých průmyslových odvětvích se používají aditivně vyráběné součásti nástrojů M2?

Odpověď: Automobilový, letecký a kosmický průmysl, zdravotnictví, spotřební zboží, spotřebiče a průmyslová odvětví využívají 3D tištěné nástroje M2.

Otázka: Jaký je hlavní rozdíl mezi jakostmi M2 a M4 rychlořezné oceli?

Odpověď: M4 má o něco nižší obsah vanadu a molybdenu, což vede k lepší kombinaci odolnosti proti opotřebení a houževnatosti ve srovnání s M2.

Otázka: Vyžaduje M2 při 3D tisku podpůrné konstrukce?

Odpověď: Na převisech a mostech se doporučují minimální podpěry, aby se zabránilo deformaci a umožnilo se snadné odstranění po tisku.

Otázka: Jakou hustotu lze očekávat u optimalizovaných 3D tištěných dílů M2?

Odpověď: Hustota vyšší než 99% je pro M2 dosažitelná při použití ideálních parametrů přizpůsobených speciálně pro tuto slitinu.

Otázka: Jaké vady se mohou vyskytnout při tisku prášku M2?

Odpověď: Potenciálními vadami jsou praskliny, deformace, pórovitost, neúplné spojení a drsnost povrchu. Většině z nich lze předejít optimalizací parametrů.

Otázka: Je HIP vyžadován pro všechny součásti nástrojů M2 AM?

Odpověď: Ačkoli je HIP velmi doporučován, nemusí být pro nekritické aplikace nástrojů nezbytně nutný. Může postačovat samotné tepelné zpracování.