M2 Pó

O M2 é um pó de aço de alta velocidade caracterizado por sua alta dureza e resistência ao desgaste, além de boa tenacidade e resistência à compressão. É amplamente utilizado na manufatura aditiva de metais para produzir ferramentas duráveis para aplicações de corte, conformação e estampagem.

Composição do pó M2

A composição do pó de aço rápido M2 é:

Elemento	% do Peso	Objetivo
Tungstênio	6.0 – 6.8	Dureza, resistência ao desgaste
Molibdênio	4.8 – 5.5	Resistência, força
Cromo	3.8 – 4.5	Endurecimento, resistência ao desgaste
Vanádio	1.9 – 2.2	Endurecimento, resistência ao desgaste
Carbono	0.78 – 0.88	Endurecimento
Manganês	0.15 – 0.45	Endurecimento
Silício	0.15 – 0.45	Desoxidante

O alto teor de tungstênio, molibdênio e cromo confere excelente dureza e resistência ao desgaste.

Propriedades do pó M2

As principais propriedades do pó M2 incluem:

Propriedade	Descrição
Dureza	64 - 66 HRC quando tratado termicamente
Resistência ao desgaste	Excelente resistência à abrasão e à erosão
Tenacidade	Superior aos graus de carboneto de tungstênio
Resistência à compressão	Até 300 ksi
Resistência ao calor	Pode ser usado até 600¡"C
Resistência à corrosão	Melhor do que os aços carbono simples

Essas propriedades tornam o M2 adequado para ferramentas duráveis de corte, estampagem e conformação.

Parâmetros do processo AM para o pó M2

Os parâmetros típicos para a impressão do pó M2 incluem:

Parâmetro	Valor típico	Objetivo
Altura da camada	20-50 µm	Resolução versus velocidade de construção
Potência do laser	250-500 W	Derretimento suficiente sem evaporação
Velocidade de digitalização	400-1200 mm/s	Densidade versus taxa de produção
Espaçamento da escotilha	80-120 ×m	Propriedades mecânicas
Estrutura de suporte	Mínimo	Fácil remoção
Prensagem isostática a quente	1160¡"C, 100 MPa, 3 horas	Eliminar a porosidade

Parâmetros adaptados aos requisitos de densidade, microestrutura, taxa de construção e pós-processamento.

Aplicações de ferramentas M2 impressas em 3D

Os componentes M2 fabricados por AM são usados para:

Indústria	Aplicações de ferramentas
Automotivo	Matrizes de estampagem, ferramentas de formação, acessórios
Aeroespacial	Gabaritos, acessórios, ferramentas de acabamento
Eletrodomésticos	Punções, matrizes de corte, matrizes de dobra
Bens de consumo	Moldes de injeção, matrizes de estampagem
Médico	Ferramentas de corte, limas, guias de perfuração

As vantagens em relação às ferramentas M2 processadas tradicionalmente incluem complexidade, tempo de espera e redução de custos.

Especificações do pó M2 para AM

O pó M2 deve atender a especificações rigorosas:

Parâmetro	Especificação
Intervalo de tamanho de partícula	15-45 ×m típico
Formas das Partículas	Morfologia esférica
Densidade Aparente	> 4 g/cc
Densidade de Batida	> 6 g/cc
Vazão de fluxo do corredor	> 23 segundos para 50 g
Pureza	>99,9%
Conteúdo de oxigênio	<300 ppm

Distribuições de tamanho personalizadas e níveis de umidade controlados disponíveis.

Fornecedores de M2 Powder

Os fornecedores respeitáveis de pó M2 incluem:

Fornecedor	Localização
Sandvik Osprey	Reino Unido
Aditivo Carpenter	Estados Unidos
Erasteel	Suécia
Hoganas	Suécia
Tecnologia LPW	Reino Unido

Os preços variam de $50/kg a $120/kg com base na qualidade e no volume do pedido.

Manuseio e armazenamento do pó M2

Por ser um material reativo, o manuseio cuidadoso do pó M2 é essencial:

• Armazene os recipientes fechados longe de umidade, faíscas e fontes de ignição
• Use enchimento de gás inerte durante a transferência e o armazenamento
• Aterre o equipamento para dissipar cargas estáticas
• Evite o acúmulo de poeira por meio de sistemas de extração
• Siga as precauções de segurança aplicáveis

Técnicas adequadas garantem a condição ideal do pó.

Inspeção e teste de pó M2

Os métodos de teste de qualidade incluem:

Método	Parâmetros testados
Análise granulométrica	Distribuição de Tamanho de Partícula
imagens SEM	Morfologia da partícula
EDX	Química e composição
XRD	Fases presentes
Picnometria	Densidade
Vazão de fluxo do corredor	Fluidez do pó

Os testes de acordo com as normas ASTM verificam a qualidade do pó e a consistência do lote.

Comparação do M2 com pós de aço-ferramenta alternativos

O M2 se compara a outras ligas de aço para ferramentas, como:

Liga	Resistência ao desgaste	Tenacidade	Custo	Facilidade de processamento
M2	Excelente	Bom	Médio	Razoável
H13	Bom	Excelente	Baixo	Excelente
S7	Excelente	Razoável	Alto	Difícil
Aço inoxidável 420	Pobre	Excelente	Baixo	Excelente

Com suas propriedades equilibradas, o M2 supera as alternativas para muitas aplicações de ferramentas resistentes ao desgaste.

Prós e contras do pó M2 para AM de metal

Prós	Contras
Excelente dureza e resistência ao desgaste	Menor tenacidade do que os aços para ferramentas de trabalho a frio
Boa resistência ao calor e estabilidade térmica	Pós-processamento necessário, como HIP e tratamento térmico
Credenciais estabelecidas para AM de metal	Necessário armazenamento em atmosfera controlada
Vantagem de custo em relação aos aços para ferramentas exóticos	Difícil de usinar após a impressão
As propriedades correspondem ao M2 convencional	Resistência limitada à corrosão

O M2 permite o uso de ferramentas aditivas de alta resistência ao desgaste, embora não seja adequado para ambientes altamente corrosivos.

Perguntas frequentes sobre o M2 Powder

Q: Qual faixa de tamanho de partícula é melhor para imprimir o pó M2?

R: A faixa típica é de 15 a 45 mícrons. Ela proporciona ótima fluidez do pó combinada com alta resolução e peças densas.

P: Quais métodos de pós-processamento são usados para peças M2 AM?

R: Prensagem isostática a quente, tratamento térmico, retificação de superfície/EDM e shot peening são normalmente usados para eliminar espaços vazios, endurecer e dar acabamento às peças.

P: Qual processo de impressão 3D de metal é ideal para a liga M2?

R: O M2 pode ser impresso com eficiência usando os processos de fusão seletiva a laser (SLM), sinterização direta a laser de metal (DMLS) e fusão por feixe de elétrons (EBM).

P: Que precisão e acabamento de superfície podem ser esperados para as peças impressas em M2?

R: Os componentes M2 pós-processados podem atingir tolerâncias dimensionais e acabamento de superfície comparáveis às ferramentas M2 usinadas por CNC.

P: Quais setores usam componentes de ferramental M2 fabricados de forma aditiva?

R: Os setores automotivo, aeroespacial, médico, de bens de consumo, eletrodomésticos e industrial se beneficiam das ferramentas M2 impressas em 3D.

P: Qual é a principal diferença entre as classes M2 e M4 de aço rápido?

R: O M4 tem um teor ligeiramente menor de vanádio e molibdênio, o que leva a uma melhor combinação de resistência ao desgaste e tenacidade em comparação com o M2.

P: A M2 requer estruturas de suporte durante a impressão 3D?

R: Recomenda-se o uso de suportes mínimos em saliências e pontes para evitar a deformação e permitir a fácil remoção após a impressão.

P: Que densidade pode ser esperada com peças impressas em 3D M2 otimizadas?

R: É possível obter densidade acima de 99% para M2 usando parâmetros ideais adaptados especificamente para essa liga.

P: Que defeitos podem ocorrer ao imprimir o pó M2?

R: Os possíveis defeitos são rachaduras, distorção, porosidade, fusão incompleta e rugosidade da superfície. A maioria pode ser evitada por meio de parâmetros otimizados.

P: O HIP é necessário para todos os componentes de ferramentas M2 AM?

R: Embora altamente recomendado, o HIP pode não ser absolutamente necessário para aplicações de ferramentas não críticas. Apenas o tratamento térmico pode ser suficiente.