Hvad er virkningerne af at vælge pulvere med forskellige partikelstørrelser på udskrivningskvaliteten?

一, en dynamisk ligevægt mellem størrelsen på partiklerne og kvaliteten af ​​pulveret
1. spillet mellem fluiditet og glathed
Pulverens strømningsevne er et godt tegn på, hvor jævnt det spreder sig. Fraunhofer -instituttet i Tyskland udførte komparative tests, der viste, at 316L rustfrit stålpulver med en diameter på 20–63 μm havde en strømningshastighed på 18–22s/50 g i Hall Current Meter Testing. Dette var meget bedre end flowhastigheden 25–30S/50G for pulver med en diameter på 15–53 μm. Dette viser, at pulvere med større partikelstørrelser er bedre til hurtigt at sprede sig. Laserkonfokal mikroskopiobservationer viste, at tykkelsesafvigelsen af ​​pulverlaget lavet af 15-53 μm pulver kun var ± 0,8 μm, medens afvigelsen på 20-63 μm pulver var ± 1,5 μm. Denne forskel er især klar efter multi - lagakkumulering: Når trykhøjden er mere end 50 mm, stiger størrelsesfejlen i store partikelpulverafsnit med 3-5%.
Industri -praksis: Når et selskab med medicinsk udstyr bruger 20–63 μm pulver til at udskrive ortopædiske implantater, stiger pulverspredningseffektiviteten med 20%, men 10% af delene skal overføres for at slippe af med lokale fremspring. Når man bruger 15–53 μm pulver, skal pulverens spredningshastighed på den anden side bremse med 15%, men "en - tidsstøbning" kan udføres uden ekstra behandling.
2. strategi til optimering af fordelingen af ​​partikelstørrelser
Brug af en bimodal partikelstørrelsesfordeling, som at blande 15 μm fint pulver med 45 μm groft pulver, kan gøre pulver spredning meget bedre. Fin pulver udfylder mellemrummet mellem grove pulvere, hvilket gør pulverbeden 12% tættere, men alligevel giver det mulighed for at flyde godt. Sådan gør Airbus Group motorens brændstofrør. Det hæver pulverbeddensiteten fra 58% til 65% og skærer ned på problemet med smeltet pool, der synker af meget.
2, den dybe påvirkning af partikelstørrelse på termisk ledningsevneffektivitet
1. Konflikten mellem laserabsorption og termisk diffusion
Sammenlignet med pulvere med 53–105 μm har pulvere med små partikelstørrelser (15–45 μm) et større specifikt overfladeareal og absorberer 18% mere laserlys. Men pulvere, der er for fine (<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. Justering af størrelsen på partikler til elektronstråle -teknologi
Brug af 45–105 μm groft pulver kan generere opbygning af ladning, hvilket kan føre til udskrivningsproblemer. Elektronstråle Selektiv smeltning (EBM) -teknologi kan hjælpe med dette. GE Aviation bruger denne række partikelstørrelser til at fremstille springmotor -turbineblade. Dette fremskynder udskrivning til 800 cm³/h, hvilket er tre gange hurtigere end SLM -teknologi, samtidig med at densiteten holder tætheden på 99,9%.
3, forholdet mellem mikrostruktur og mekaniske egenskaber
1. Kontrol af kornens størrelse
Størrelsen på pulverpartiklerne påvirker direkte, hvor hurtigt smeltepuljen afkøles, hvilket igen bestemmer størrelsen på kornene. Testning af Airbus Group viste, at den gennemsnitlige kornstørrelse på 316L rustfrit stål dele trykt med 15-53 μm pulver er 15 μm. Dele trykt med 20–63 μm pulver har en gennemsnitlig kornstørrelse på 28 μm. Temperaturcyklingtesten fra -50 til 150 grader indikerede, at små partikelstørrelsesdele lækkede mindre end 1 × 10 ⁻⁸ Pa · m ³/s, men store partikelstørrelsesdele lækkede lidt efter 200 cykler.
2. Distribution af resterende stress Fine pulvertrykte dele har 30% mere resterende stress, fordi de køler hurtigere ned. Siemens Energy anvender 53–105 μm groft pulver for at fremstille forbrændingskamre for gasturbinen. De bruger også stressaflastningsglødning ved 650 grad for at sænke den resterende stress fra 180 MPa til 60 MPa, mens de holder tætheden på 99,5%.
4, matrix til valg af partikelstørrelse i industriens brug
1. området for rumfart
Dele i den varme ende af motoren: Valg af 15–45 μm pulver skal være den vigtigste ting. NASA bruger 30 μ m median partikelstørrelse pulver til at fremstille grcop-42 kobberlegeringsforbrændingskammerforinger. Dette giver dem en termisk ledningsevne på 410W/(M · K) og en trækstyrke på 420MPa.
Dele, der holder strukturen op: ved hjælp af 45 - 105 μ m pulver, som GE Aviation Printing Ti-6Al-4V-klinger og finjustering af elektronstråleindstillingerne kan give smedede dele en træthedsliv på 85%.
2. området med medicinsk udstyr
Ortopædiske implantater: 15-53 μm pulver bliver normen. F.eks<0.8 μ m. To do this, they utilised 25 μ m fine powder. This lowered the danger of bone resorption.
Personaliseret stent: Ved hjælp af 5-25 μm ultrafinspulver, som EOS-udskrivning af niti-formhukommelseslegering Vaskulær stent, kan vi regulere porøsiteten til 80% og den elastiske modul til 30GPa.
3.
Form, der følger afkølingsformen: Brug af 53–105 μm pulver, som DMG Mori -udskrivning af H13 -værktøjsstålforme, kan spare omkostningerne ved hvert stykke med 0,8 yuan og den tid det tager at fremstille en form med 40%.
Forme med høj varmeaflivningsevne: Når BASF udskriver Cucrzr -forme med 15-45 μm kobberlegeringspulver, har de en termisk ledningsevne på 320W/(M · K), som er fem gange højere end stålforme.