מידע על DMLS אבקת חומרים

לייזר סלקטיבי (SLM), המכונה בדרך כלל מתכת ישירה לייזר Sintering (DMLS), הוא תהליך ייצור תוספת אבקת שומן כי בונה שכבת מתכת צפופה מלאה על ידי שכבה. ההצלחה של כל DMLS לבנות תלויה באופן ביקורתי באיכות ובמאפיינים של אבקת מתכת להאכילסטוק.

Particle Size Distribution (PSD)

התפלגות גודל החלקיקים מגדירה את הטווח והחלק של קוטרים חלקיקים ב אצווה אבקה. עבור DMLS, טווח PSD טיפוסי בין 15 ל 45 מיקרון עבור אבקות קנס המשמש בחלקים ברזולוציה גבוהה, עם טווחי קוהרסר (20-63 מיקרונים) לפעמים מועסקים עבור בנייה מהירה יותר ברזולוציה נמוכה יותר. a צר יותר הפצה משפרת יותר זרימת שתן, המאפשרת שכבות דקות (ירידה של 20 עד 30) וגורם למיקרונים) לזיהומים גבוהים יותר, לעומת זאת, עם סיכון גבוה יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, חמצן גבוה יותר, עם זאת, עם ירידה גבוהה יותר, עם ירידה גבוהה יותר, עם זאת, עם ירידה של צריכת פני השטח (pSD) גבוה יותר, עם עודף משקל גבוה יותר, עם עודף משקל, עם יותר, עם ירידה גבוהה יותר, עם עודף משקל גבוה יותר, עם זאת, עם סיכון גבוה יותר, עם יותר, עם עודף משקל גבוה יותר, עם עודף משקל גבוה יותר, עם עודף משקל, עם ירידה גבוהה יותר, עם עודף משקל, עם ירידה גבוהה יותר, עם סיכון גבוה יותר, עם יותר, עם עודף משקל גבוה יותר, עם יותר, עם יותר, עם עודף משקל גבוה יותר, עם זאת, עם ירידה גבוהה יותר, עם ירידה גבוהה יותר,

חלקיקים מורפולוגיה

חלקיקים מפוצצים הם תקן הזהב עבור DMLS כי הם מתגלגלים אחד עם חיכוך מינימלי, להבטיח התפשטות עקבית על פני פלטפורמת הבנייה. Irregular, angular, או חלקיקים מחוסנים לווייני יכול לגשר, יצירת ריקנים במיטה אבקה שמובילה למחסור בנפיחות של היתוך ו inaccuries ממדיים שלהם הם בדרך כלל מיוצרים על ידי גז או אטום בתהליכים מיקרוסקופיים (coomization) בעוד שהם תמיד ממולקולות אלקטרואקטיביות סטנדרטיות).

חיקוי ודגים; Purity

(הרכב הכימי חייב לעמוד מפרטים מדויקים עבור ⁇ המיועדת סגסוגת. אי-ציות כגון חמצן, חנקן, מימן וסולפור יכולים באופן משמעותי לגוון תכונות מכניות, במיוחד מתכות תגובתיות כמו טיטניום וסגסוגת אלומיניום.לדוגמה, איסוף חמצן ב- Ti-6Al-4V מגביר את חוזקם של עשרות עד 229, אך באופן דרמטי מפחית את הדלקטיבית.

אפשרויות לFlowability & Apud Density

זרימת הדם נמדדת על ידי הזמן הנדרש עבור מסה קבועה של אבקה לעבור דרך משפך סטנדרטי הול זרימה (ASTM B213) ערכים מתחת 25 שניות ל 50 גרם בדרך כלל מקובלים על צפיפות DMLS. Apud, המסה נפח של אבקה רופפת, משפיע על כמה אבקה ארוזה לתוך כל שכבה - צפיפות ניכרת ירידה יותר מכווץ ומשפרת דיוק.

חומרים פופולריים של DMLS אבקת חומרים & דגימה; היישומים שלהם

בעוד עשרות ⁇ ניתן כעת לעבד באמצעות DMLS, סט הליבה שולט יישומים תעשייתיים בשל התנהגותם המכריזה היטב, זמינות מסחרית, ומופעל מסלולים לאחר עיבוד.הסעיפים הבאים מפורטים את האבקות הנפוצות ביותר, תכונות המפתח שלהם, שימושים טיפוסיים, ושיקולים חשובים.

316L Stainless Steel

316L הוא העבודה של DMLS, המציע התנגדות קורוזיה מעולה, שימושיות טובה וכוח מתון. תכולת פחמן נמוכה שלה מצמצם את משקעים קרבידי במהלך התחממות גבוהה ועלייה עתירה גבוהה, מה שהופך אותו אידיאלי עבור שתלים רפואיים, צפיפות כירורגית, ציוד עיבוד כימי.ב DMLS לבנות, 316L מציג מתח נמוך יחסית סגסוגת קשה יותר, צמצום עבור לחץ MPa-חוסן (אך) עשוי להיות לחץ כבד עם לחץ דם קריטי עבור לחץ דם פתוח.

Ti-6Al-4V (Grade 23/דרגה 5)

Ti-6Al-4V הוא סגסוגת טיטניום נפוצה ביותר לייצור תוספים, בשל יחס האלומיניום הגבוה שלה במשקל עד משקל, עמידות קורוזיה יוצאת דופן, ו ביו-קופטיות.ה- ELI (Extra Low Interstitial) דרגה 23 וריאנטים מועדים לדחיסות רפואית (Aligicial) לאחר לחץ מופחת ותוכן ברזל, אשר משפר את הקשידות.

אלומיניום AlSi10Mg

AlSi10Mg הוא סגסוגת ליהוק מותאם עבור DMLS, שילוב משקל אור (density) - 2.67 g / ס"מ3) עם מוליכות תרמית טובה וכוח מתון. סיליקון ומגנזיום מחזקים את ממטריקס אלומיניום, ואת ההרכב האקטקטי מבטיח נוזל מעולה במהלך עיבוד לייזר; Parts דורש לחץ כבד על 300 מעלות צלזיוס עבור 2 שעות כדי למנוע סדקים, ואחריו חום על ידי טיפול Cרזולוציה גבוהה של 5C2, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לחץ על פני שטח, 000 לחץ גבוה, 000 לחץ על פני שטח, 000 000 000 Cרזולוציה גבוהה, 000 000 000 000 000.

Inconel 625 & Inconel 718

אלה superalloys מבוסס ניקל הם חיוני עבור יישומים עתירי זמן גבוהה שבו ההתנגדות המצמררת, חמצון ההתנגדות, וכוח מכני חייב להיות נשמר מעל 700 מעלות צלזיוס 625 שואב את כוחו מקשה ברזולוציה מוצק עם מסטיקן ו niobium, בעוד מקבילי Inconel 718 מסתמך על משקעים קשיחים (mma כפול) לאחר טיפול בהזדקנות גבוהה הן תרכובות, 000 000, 000) חומרים כימיים, 000 ו- gconel, לאחר עיבוד מוקדם יותר מסגסוגת שומן, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 הוא לעתים קרובות יותר מטבולית, 000, 000, 000, 000 הוא לחץ דם גבוה יותר של חומרים כימיים, 000.

Cobalt-Chrome (CoCr ASTM F75)

⁇ קוביות קיטור, במיוחד F75 ו- MP1 גרסאות, משמשות כיום מרכיבים אסתטיקה שיניים, שתלים אורתופדיים (ירכיים, הברכיים), ורכיבי אוויר גבוהים של אלכוהול, CoCr מציע התנגדות יוצאת דופן ללבוש, קשיחות גבוהה (בדרך כלל פוסט-42 HRC), וגמישות טובה. ⁇ יוצרת שכבת אוויר קשה, קורוז-חמצני דורש לעתים קרובות לחץ דם נמוך.

מיזוג פלדה (AISI 18Ni300 / 1.2709)

פלדה ממותג הן בעלות נמוכה פחמן, ניקל-קוטבטן סגסוגת סטרנגית גבוהה כי להשיג תכונות יוצאות דופן באמצעות ההזדקנות בטמפרטורות נמוכות יחסית (כ 480 מעלות צלזיוס) במצב בנוי, המיקרוגלדור הוא בעיקר מרטיצ'ין (אך רך) לאחר טיפול ההזדקנות 6 שעות, קפיצות קשות ל-HRC) עם לחץ גבוה יותר עבור רכיבי הגנה גבוהים יותר.

Copper Alloys (Pure Cu, CuCrZr, CuNi2Si)

הדפסה נחושת טהורה היא קשה במיוחד בשל רפידות גבוהה שלה (95%+ באורכי גל קרוב ל-infrared) ו מוליכות תרמית גבוהה גורמת לפירוק חום מהיר. רוב מכונות DMLS דורשות לייזר ירוק (515 nm) או לייזר כחול (450 nm) diodes או סיבים מיוחדים עם ציפוי גבוה לתהליך נחושת.

שיקולים מרכזיים לבחירה חומרית

בחירת אבקת DMLS הנכונה דורשת איזון דרישות טכניות נגד מגבלות מסחריות ותפעוליות.יש לנתח את הגורמים הבאים לכל פרויקט.

דרישות ו-Frets; Performance Targets

התחל עם הדרישות התפקודיות של החלק הסופי.האם זה משטח מבני סטטי, זרוע מכוסה עייפות, נושלת עתירית גבוהה, או השתלת ביו-אית לא מתאימה? Define את התכונות המכאניות הדרושות: חוזק רב-עוצמה, כוח התשואה, סגסוגת בשבר, קשיחות, הגבלת עייפות, ושבר גם לשקול חשיפה סביבתית (מדיה קורוזיבית, טמפרטורה מחזורית, ללבוש) וכל תהליך של ISOS יכול להתאים לכימיה, אם הוא 39.

מחיר & דגימה; זמינות

עלויות אבקת מתכת משתנות באופן נרחב: פלדה סטנדרטית ואלומיניום ⁇ נע בין 50-150 לליטרגרם; titanium alloys מ $ 300-600 / ק"ג; ניקל superalloys מ $ 100-400 / kg; וחומרים מיוחדים כגון טנטלום או tungsten יכולים לעבור מחזורי זמן חיוני עבור אבקת ייצור מופחתת הפסד, בנוסף לעלויות ייצור מאושרות, גורם ביעילות הבנייה (לא מתמוסס כי ניתן להשתמש), לאחר הפסדי חום ארוך של צריכת חמצן (0%), לאחר הפסדי זמן הפסדי של צריכת חמצן הפסדי (כולל הפסדי) עבור צריכת חמצן הפסד חלקי).

תוצאות חיפוש > Processing Needs & Compatibility

חלקי DMLS לעתים רחוקות לעזוב את המכונה מוכן לשימוש סופי.כמעט כל ⁇ מתכת דורשים לפחות טיפול חום אחד: הקלה בלחץ, נשימה, או פתרון טיפול והזדקנות. כמה ⁇ , כמו Inconel 718 ו- Ti-6Al-4V, דורשות משקולות טמפרטורה מסוימת ואווירות מגן (argon או ואקום) כדי למנוע חמצון.

איכות הסביבה & גורמי בטיחות

אבקת מתכת מסווגת כקבוצת 1 מוצקות דלות (טיtanium, אלומיניום, מגנזיום ⁇ ) ואלה עם פוטנציאל קרצינגני (cobalt, ניקל) דורשים מתקנים מיוחדים טיפול ( מפעילי DMLS חייבים להשתמש חנקן או argon inergon inerting, סגורה-loop-stop-opic מערכות טיפול ממוחזרים (כולל ניקוי אנרגיה מוסמך HEPA) חייב אדם ללבוש הגנה מתאימה ואבקות נוגדות חומרים מסוכנים.

המונחים: Certification

לא כל אבקת מתכת שווה.ספק מוסמך צריך לספק תעודה מקיפה של ניתוח (CoA) כולל הרכב כימי, נתונים PSD (על ידי diffraction לייזר), קצב זרימה (Hall Flowmeter), ברור ומצית שיניים (ASTM B527), וכן, עבור יישומים תובעניים, דוח ייעודי לייצור תוספים המציג תכונות מכניות ב XY ו Z כיוונים סטנדרטיים עבור ספקים עבור ISO5 $ 3, כדי לספק רישיון טיפול רפואי לפחות.

Reusability & אבקת Degradation

במהלך תהליך DMLS, אבקה יושבת מחוץ לחוויות בריכה תרמיות: חשיפה לטמפרטורות גבוהות (150-250 מעלות צלזיוס בחדר הבנייה) ו איסוף חמצן (מחליפים או לחות חוצות) על מחזורי בנייה הצלחות, ריכוז החמצן של אבקה 6 עד 30 שעות של ירידה ברמת ניהול חמצן ממוחזרת, ושינויים מורפולוגיים חלקיקים (חלקיקים הופכים להיות מחוסנים חלקית לתוך agloer).

חומרים מתעוררים ואמפ; מגמות עתידיות

לוח החומרים של DMLS ממשיך להתרחב. ⁇ הרומן מפותח כוללים מתכות Refractory (tungsten, niobium, molybdenum) עבור יישומים טמפרטורה קיצונית, משקפי מתכת מסיביים גדולים (ניקל-palladium-phosphorus) עבור סגסוגת גבוהה, עמידה על ידי כלי ייצור, חומרים ממונעים המבוססים על ידי קורוזיה (מעלה זהב 6 אל-V ל-Inconel לתכשיטים גבוהים עבור רכיבים חשמליים, הם בעלי יכולת גבוהה יותר, אשר צפויים להיות גמישים סטנדרטיים סטנדרטיים של ציוד ייצור.

מסקנה

בחירת חומר אבקת DMLS אופטימלי דורש הערכה שיטתית של תכונות חלקיקים, הרכב החומרי, דרישות היישום. הגישה האמינה ביותר היא להתחיל עם סגסוגת מסחרית מבוזרת היטב עם תיעוד מוכח של DMLS, כגון 316L נירוסטה עבור חלקי מתכת מתאימים, 316L נירוסטה כדי לספק את עלויות קבועות, Ti-6Al-4 עבור מבנים קלים גבוהה, AlSig עבור התנהגות תרמית כמו 316L נירוסטה עבור פונקציות קבועות טיפול כירורגית חומרים אלה, כולל אופטימיזציה של ציוד ניהולית תמיד גבוהה.