Порошок для мультилазерной печати

Введение

В быстро развивающемся мире аддитивного производства, мультилазерная печать стала новаторской технологией. Она совершает революцию в производстве металлических деталей, повышая эффективность, точность и позволяя создавать сложные геометрические формы, которые раньше считались невозможными. Но что же на самом деле лежит в основе этой технологии? Ответ кроется в порошке, используемом для мультилазерной печати.

Эта статья посвящена миру порошков, используемых в мультилазерной печати, в ней рассматриваются различные модели, их составы, характеристики, области применения и многое другое. Будь вы опытным инженером, любопытным энтузиастом техники или человеком, изучающим потенциал аддитивного производства, это руководство будет отвечать вашим потребностям. Давайте начнем наше путешествие с понимания основ.

Обзор порошков для Мультилазерная печать

Что такое многолазерная печать?

Мультилазерная печать, также известная как мультилазерное сплавление порошкового слоя (PBF), - это тип аддитивного производства, в котором используется несколько лазеров для выборочного послойного расплавления порошковых материалов. Этот метод обычно используется для металлов и ценится за способность создавать высокодетализированные и структурно прочные детали.

Ключевые моменты:

• Несколько лазеров: Повышает скорость производства и позволяет создавать более сложные детали.
• Точность: Обеспечивает высокую точность размеров деталей.
• Универсальность: Может работать с широким спектром металлических порошков.

Почему выбор порошка имеет значение

Успех мультилазерной печати во многом зависит от используемого порошка. Качество, состав и характеристики порошка напрямую влияют на прочность, долговечность и внешний вид конечного продукта. В этом разделе мы рассмотрим важность выбора правильного порошка и факторы, которые следует учитывать при его выборе.

Факторы, которые необходимо учитывать:

• Размер и форма частиц: Влияет на текучесть и плотность упаковки.
• Состав продукта: Определяет свойства материала конечного продукта.
• Чистота: Влияет на качество и согласованность напечатанных деталей.

Виды порошков для мультилазерной печати

Понимание различных моделей порошка

На рынке представлены различные порошки для мультилазерной печати, каждый из которых предназначен для решения конкретных задач. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее популярных моделей.

Модель порошка	Состав	Характеристики	ПРИМЕНЕНИЯ	Преимущества	Ограничения
Инконель 718	Никель-хром	Высокая прочность, устойчивость к коррозии	Аэрокосмическая промышленность, турбины	Устойчивость к высоким температурам	Дорого, трудно обрабатывать
Ti-6Al-4V	Титановый сплав	Легкий, прочный	Медицинские импланты, авиакосмическая промышленность	Биосовместимый, прочный	Хрупкий при определенных условиях
Нержавеющая сталь 316L	Железо-никель-хром	Коррозионная стойкость, хорошая свариваемость	Медицинские приборы, пищевая промышленность	Экономичность, легкость в работе	Низкая прочность по сравнению с другими металлами
AlSi10Mg	Алюминиевый сплав	Легкий вес, хорошие тепловые свойства	Автомобильная промышленность, аэрокосмическая промышленность	Высокая проводимость, легкость обработки	Ограниченная прочность, не подходит для применения в условиях высоких нагрузок
CoCrMo	Кобальт-хром-молибден	Высокая износостойкость, биосовместимость	Зубные, ортопедические имплантаты	Прочный, долговечный	Дорого, ограниченная доступность
CuNi2SiCr	Медь-никель-кремний-хром	Отличная электропроводность, устойчивость к коррозии	Электрические компоненты, теплообменники	Проводимость, легкость обработки	Дорогие, ограниченная механическая прочность
Мартенситностареющая сталь	Никель-кобальт-молибден	Высокая прочность, вязкость	Инструментальная оснастка, применение в условиях высоких нагрузок	Термообработанный, прочный	Ограниченная коррозионная стойкость, дороговизна
Хастеллой® X	Никель-хром-молибден	Высокотемпературная прочность, устойчивость к окислению	Аэрокосмическая промышленность, химическая обработка	Долговечность, прочность при высоких температурах	Дорого, трудно обрабатывать
Al6061	Алюминиевый сплав	Высокое соотношение прочности и веса, устойчивость к коррозии	Автомобильная промышленность, аэрокосмическая промышленность	Легкий, удобный в работе	Ограниченная усталостная прочность
Тантал	Чистый тантал	Высокая температура плавления, биосовместимость	Медицинские имплантаты, электроника	Чрезвычайно прочный, устойчивый к коррозии	Очень дорого, ограниченная доступность

Состав порошка для мультилазерной печати

Состав металлических порошков имеет решающее значение, поскольку он определяет свойства материала напечатанной детали. Каждый элемент в сплаве играет определенную роль, влияя на такие факторы, как прочность, коррозионная стойкость и термическая стабильность. Давайте рассмотрим состав некоторых ключевых порошков, используемых в мультилазерной печати.

Характеристики порошка для мультилазерной печати

Размер и форма частиц

Размер и форма частиц порошка имеют решающее значение для обеспечения бесперебойной печати. Сферические частицы, например, обеспечивают лучшую текучесть, что приводит к созданию более равномерных слоев во время печати.

Порошковый тип	Размер частиц (мкм)	Форма частиц	Влияние на печать
Инконель 718	15-45 мкм	Сферический	Хорошая текучесть, высокая плотность упаковки
Ti-6Al-4V	20-60 мкм	Сферический	Постоянное формирование слоя, меньшая пористость
Нержавеющая сталь 316L	10-50 мкм	Неправильный	Различная текучесть, подходит для детальной работы
AlSi10Mg	15-45 мкм	Сферический	Отличный поток, легко обрабатывать
CoCrMo	20-60 мкм	Сферический	Последовательное формирование слоев, высокая плотность
CuNi2SiCr	15-45 мкм	Неправильный	Требует бережного обращения, умеренный расход
Мартенситностареющая сталь	10-50 мкм	Сферический	Хорошая упаковка, высокая прочность
Хастеллой® X	15-45 мкм	Сферический	Отличная термостойкость, гладкая печать
Al6061	20-60 мкм	Сферический	Легкий, простой в обращении
Тантал	15-45 мкм	Сферический	Высокая температура плавления, сложная обработка

Применение порошков в мультилазерной печати

Различные области применения в промышленности

Универсальность мультилазерной печати открыла двери для множества отраслей промышленности, каждая из которых выигрывает от специфических свойств различных металлических порошков. Давайте рассмотрим, как эти порошки используются в различных отраслях.

Промышленность	Обычные порошки	ПРИМЕНЕНИЯ
Аэрокосмическая отрасль	Инконель 718, Ti-6Al-4V	Лопатки турбин, компоненты двигателей
Медицинский	Ti-6Al-4V, CoCrMo	Имплантаты, хирургические инструменты
Автомобильный	AlSi10Mg, Al6061	Легкие детали, структурные компоненты
Инструменты	Мартенситностареющая сталь, инконель 718	Пресс-формы для литья под давлением, режущие инструменты
Электроника	CuNi2SiCr, тантал	Электрические разъемы, радиаторы
Химическая обработка	Хастеллой X, Инконель 718	Клапаны, насосы, химические реакторы
Пищевая промышленность	Нержавеющая сталь 316L	Гигиеническое оборудование, поверхности, контактирующие с пищевыми продуктами
Стоматология	CoCrMo, Ti-6Al-4V	Зубные имплантаты, ортодонтические аппараты

Технические характеристики, размеры, марки и стандарты

Понимание спецификаций и стандартов

Каждый порошок, используемый в мультилазерной печати, соответствует определенным стандартам и классам, обеспечивая постоянство и качество. Ниже приведены характеристики некоторых популярных порошков.

Модель порошка	Диапазон размеров (мкм)	Класс	Стандарты
Инконель 718	15-45 мкм	AMS 5662, ASTM B637	ASTM F3055-14a, ISO 15156
Ti-6Al-4V	20-60 мкм	5 класс, 23 класс	ASTM F2924, ISO 5832-3
Нержавеющая сталь 316L	10-50 мкм	UNS S31603	ASTM A240, ASTM F138
AlSi10Mg	15-45 мкм	EN AW-6082	ASTM B209, ISO 3522
CoCrMo	20-60 мкм	ASTM F75, ASTM F799	ISO 5832-4, ISO 5832-12
CuNi2SiCr	15-45 мкм	UNS C18050	ASTM B111, ASTM B171
Мартенситностареющая сталь	10-50 мкм	18Ni (300)	AMS 6514, ASTM A538
Хастеллой® X	15-45 мкм	UNS N06002	ASTM B435, AMS 5754
Al6061	20-60 мкм	T6, T651	ASTM B209, ASTM B221
Тантал	15-45 мкм	ASTM F560	ISO 13782, ASTM B708

Поставщики и ценовая политика

Где взять порошки

Доступность металлических порошков для мультилазерной печати растет, и многочисленные поставщики предлагают различные модели. Ниже приведен список некоторых известных поставщиков и примерные цены на различные порошки.

Поставщик	Модель порошка	Цена (за кг)	Наличие
Хёганяс	Инконель 718	$150 – $200	Весь мир
Carpenter Additive	Ti-6Al-4V	$300 – $350	Весь мир
Sandvik Osprey	Нержавеющая сталь 316L	$100 – $150	Европа, Северная Америка
AP&C (GE Additive)	AlSi10Mg	$80 – $120	Весь мир
EOS GmbH	CoCrMo	$250 – $300	Европа, Азия
GKN Additive	CuNi2SiCr	$200 – $250	Весь мир
Renishaw	Мартенситностареющая сталь	$180 – $220	Европа, Северная Америка
Praxair Surface Technologies	Хастеллой® X	$400 – $450	Весь мир
Metalysis	Al6061	$90 – $130	Европа, Азия
Телекс Металлс	Тантал	$500 – $600	Северная Америка

Преимущества и ограничения использования специальных порошков

Сравнение моделей порошков

При выборе порошка для мультилазерной печати необходимо взвесить все преимущества и ограничения. Вот подробное сравнение, которое поможет вам принять взвешенное решение.

Модель порошка	Преимущества	Ограничения
Инконель 718	Высокая прочность, отличная термостойкость	Дорогостоящие, сложные в обработке
Ti-6Al-4V	Легкий, биосовместимый	Хрупкие, трудно поддаются обработке
Нержавеющая сталь 316L	Коррозионная стойкость, легкость в работе	Более низкая прочность по сравнению с другими сплавами
AlSi10Mg	Легкий вес, хорошие тепловые свойства	Ограниченная прочность, не подходит для деталей, подвергающихся высоким нагрузкам
CoCrMo	Прочный, биосовместимый	Дорого, ограниченная доступность
CuNi2SiCr	Отличная проводимость, устойчивость к коррозии	Высокая стоимость, ограниченная механическая прочность
Мартенситностареющая сталь	Высокая прочность, возможность термообработки	Ограниченная коррозионная стойкость, дороговизна
Хастеллой® X	Выдающиеся высокотемпературные характеристики	Дорого, сложно работать
Al6061	Высокое соотношение прочности и веса, устойчивость к коррозии	Низкая усталостная прочность
Тантал	Высокая прочность, биосовместимость	Очень дорогие, труднодоступные

Часто задаваемые вопросы

Вопрос	Ответить
Какой порошок лучше всего подходит для высокотемпературных применений?	Инконель 718 и Хастеллой® X являются отличным выбором благодаря своей термостойкости.
Подходит ли Ti-6Al-4V для медицинских имплантатов?	Да, Ti-6Al-4V является биосовместимым и широко используется в медицинских имплантатах.
Какой порошок обладает наилучшей электропроводностью?	CuNi2SiCr обладает высокой электропроводностью, что делает его идеальным для изготовления электрических компонентов.
Какие порошки являются наиболее экономичными?	Нержавеющая сталь 316L и AlSi10Mg это более доступные варианты с хорошими характеристиками.
Можно ли использовать несколько порошков в одном отпечатке?	Как правило, лучше всего использовать один порошок для печати, чтобы обеспечить однородность, хотя некоторые современные машины позволяют смешивать порошки.
Каков типичный размер частиц для порошков?	Большинство порошков варьируются между 10-60 мкмВ зависимости от области применения они имеют определенные размеры.
Как хранить металлические порошки?	Храните их в сухом, прохладном месте, вдали от влаги, чтобы избежать окисления или загрязнения.

Заключение

Мир мультилазерная печать Технология печати столь же сложна, сколь и увлекательна, а в ее основе лежат металлические порошки. Независимо от того, печатаете ли вы аэрокосмические компоненты, медицинские имплантаты или сложные детали оснастки, правильный выбор порошка может иметь решающее значение. Понимая типы, состав, характеристики и области применения этих порошков, вы сможете оптимизировать процессы печати и добиться исключительных результатов.

узнайте больше о процессах 3D-печати