Aké sú účinky výberu práškov s rôznymi veľkosťami častíc na kvalitu tlače?

一, dynamická rovnováha medzi veľkosťou častíc a kvalitou šírenia prášku
1. Hra medzi plynulosťou a plynulosťou
Prudnosť prášku je dobrým znakom toho, ako sa rovnomerne šíri. Fraunhoferov inštitút v Nemecku vykonal porovnávacie testy, ktoré ukázali, že 316L prášok z nehrdzavejúcej ocele s priemerom 20–63 μm mal prietok 18–22 s/50 g v testovaní merača prúdu haly. To bolo oveľa lepšie ako prietok 25–30S/50G pre prášok s priemerom 15–53 μm. To ukazuje, že prášky s väčšími veľkosťami častíc sú lepšie na rýchle šírenie. Pozorovania laserovej konfokálnej mikroskopie ukázali, že odchýlka hrúbky práškovej vrstvy vyrobená z 15–53 μm prášku bola iba ± 0,8 μm, zatiaľ čo odchýlka 20–63 um prášku bola ± 1,5 μm. Tento rozdiel je obzvlášť jasný po akumulácii vrstvy viacerých {-: Keď je výška tlače vyššia ako 50 mm, chyba veľkosti veľkých častíc práškových sekcií sa zvýši o 3–5%.
Priemyselná prax: Keď spoločnosť zdravotníckych pomôcok používa na tlačenie ortopedických implantátov 20 - 63 μm prášok, účinnosť šírenia prášku sa zvýši o 20%, ale 10% častí musí byť povrchovo upravený, aby sa zbavili miestnych výčtností. Pri použití prášku 15–53 μm sa na druhej strane musí rýchlosť šírenia prášku spomaliť o 15%, ale „jeden - časové formovanie“ sa dá vykonať bez akéhokoľvek ďalšieho spracovania.
2. Stratégia na optimalizáciu distribúcie veľkostí častíc
Pomocou distribúcie veľkosti bimodálnych častíc, ako napríklad zmiešanie jemného prášku 15 μm so 45 μm hrubým práškom, môže byť oveľa lepšie šírenie prášku. Jemný prášok vyplní priestory medzi hrubými práškami, vďaka čomu je práškové lôžko hustejšie, ale napriek tomu mu umožňuje dobre prúdiť. Takto vyrábajú skupinu Airbus Group. Zvyšuje hustotu práškového lôžka z 58% na 65% a veľa znižuje problém potápania roztaveného bazénu.
2, hlboký vplyv veľkosti častíc na účinnosť tepelnej vodivosti
1. Konflikt medzi laserovou absorpciou a tepelnou difúziou
V porovnaní s práškami s 53–105 μm majú prášky s malými veľkosťami častíc (15–45 μm) väčšiu špecifickú povrchovú plochu a absorbujú o 18% viac laserového svetla. Ale prášky, ktoré sú príliš v poriadku (<10 μ m) are likely to spheroidise when they oxidise, which makes them 25% less thermally conductive. NASA discovered in GRCop-42 copper alloy printing that decreasing the powder particle size from 30 μm to 15 μm raised the thermal conductivity from 380W/(m · K) to 410W/(m · K). However, the oxygen content must be kept below 800ppm to prevent the formation of oxide film.
2. Upravenie veľkosti častíc pre technológiu elektrónového lúča
Použitie hrubého prášku 45–105 μm môže generovať nahromadenie náboja, čo môže viesť k problémom s tlakom. S tým môže pomôcť technológia elektrónového lúča selektívneho topenia (EBM). Spoločnosť GE Aviation používa tento rozsah veľkostí častíc na výrobu lopatiek turbíny s skokom. Tým sa zrýchľuje tlač na 800 cm3/h, čo je trikrát rýchlejšie ako technológia SLM, pričom hustotu udržiava 99,9%.
3, vzťah medzi mikroštruktúrou a mechanickými vlastnosťami
1. Ovládanie veľkosti zŕn
Veľkosť častíc prášku priamo ovplyvňuje, ako rýchlo sa bazén taveniny ochladí, čo zase určuje veľkosť zŕn. Testovanie skupiny Airbus Group ukázalo, že priemerná veľkosť zŕn 316 l z nehrdzavejúcej ocele vytlačená práškom 15–53 um je 15 μm. Časti vytlačené s práškom 20–63 μm majú priemernú veľkosť zŕn 28 μm. Test na cyklistiku teploty od -50 do 150 stupňov naznačoval, že malé časti veľkosti častíc unikli menej ako 1 × 10 ⁻⁸ PA · M ³/s, ale veľké časti veľkosti častíc unikli o niečo po 200 cykloch.
2. Rozdelenie častí tlačeného práškového stresu Zvyšok stresu majú o 30% väčšie zvyškové napätie, pretože sa rýchlejšie ochladia. Siemens Energy využíva 53–105 μm hrubý prášok na výrobu spaľovacích komôr plynových turbín. Používajú tiež žíhanie na zmiernenie stresu na 650 stupňov na zníženie zvyškového stresu zo 180 MPa na 60 MPa, zatiaľ čo hustotu udržiava 99,5%.
4, Matica pre výber veľkosti častíc v priemysle
1. Pole letectva
Časti na horúcom konci motora: Najdôležitejšou vecou by malo byť výber prášku 15–45 μm. NASA využíva 30 μm stredný prášok veľkosti častíc na vytvorenie vložiek spaľovacej komory GRCOP-42. To im dáva tepelnú vodivosť 410 W/(m · k) a pevnosť v ťahu 420 MPa.
Časti, ktoré zadržiavajú štruktúru: Použitím 45 - 105 μm prášku, ako napríklad LEA letecká tlač TI-6AL-4V BLADES, a doladenie nastavení elektrónového lúča môže poskytnúť kŕmne diely únavovú životnosť 85%.
2. Pole zdravotníckych pomôcok
Ortopedické implantáty: 15-53 μm prášok sa stáva normou. Napríklad Johnson & Johnson DePuy Synthesises tlačených acetabulárnych pohárov zliatiny Cobalt Chromium s drsnosťou povrchu RA<0.8 μ m. To do this, they utilised 25 μ m fine powder. This lowered the danger of bone resorption.
Personalizovaný stent: Použitie ultrajemného prášku 5-25 μM, ako je napríklad tlačový vaskulárny stent tvare tvare EOS NITI, môžeme regulovať pórovitosť na 80% a elastický modul na 30 GPA.
3. Pole tvorby plesní
Tvar, ktorý sleduje chladiacu formu: Použitie prášku 53–105 μm, ako DMG MORI tlač h13, môže ušetriť náklady na každý kus o 0,8 juanov a čas potrebný na vytvorenie formy o 40%.
Forma s vysokou tepelnou vodivosťou: Keď BASF vytlačí plesne CUCRZR s 15–45 μm práškom zliatiny medi, majú tepelnú vodivosť 320 W/(m · k), ktorá je päťkrát vyššia ako pri oceľových formách.