Quali sono gli effetti della scelta delle polveri con diverse dimensioni di particelle sulla qualità della stampa?

一, un equilibrio dinamico tra le dimensioni delle particelle e la qualità della polvere
1. Il gioco tra fluidità e fluidità
La fluidità della polvere è un buon segno di come si diffonde uniformemente. Il Fraunhofer Institute in Germania ha fatto test comparativi che hanno mostrato che la polvere di acciaio inossidabile a 316 litri con un diametro di 20-63 μm aveva una portata di 18-22S/50 g nei test del contatore di corrente di Hall. Questo era molto meglio della portata di 25-30 g/50 g per polvere con un diametro di 15-53 μm. Ciò dimostra che le polveri con dimensioni di particelle più grandi sono migliori per la diffusione rapida. Le osservazioni di microscopia confocale laser hanno mostrato che la deviazione di spessore dello strato di polvere in polvere 15-53 μm era solo ± 0,8 μm, mentre la deviazione di polvere di 20-63 μm era di ± 1,5 μm. Questa differenza è particolarmente chiara dopo l'accumulo di strati multi -: quando l'altezza di stampa è superiore a 50 mm, l'errore di dimensioni delle sezioni di polvere di particelle di grandi dimensioni aumenta del 3-5%.
Pratica del settore: quando un'azienda di dispositivi medici utilizza una polvere di 20-63 μm per stampare impianti ortopedici, l'efficienza di diffusione della polvere aumenta del 20%, ma il 10% delle parti deve essere tagliata in superficie per sbarazzarsi delle sporgenze locali. Quando si utilizza una polvere da 15–53 μm, d'altra parte, la velocità di diffusione della polvere deve essere rallentata del 15%, ma "uno - modellatura temporale" può essere eseguita senza alcuna elaborazione extra.
2. Strategia per ottimizzare la distribuzione delle dimensioni delle particelle
Usando una distribuzione bimodale delle dimensioni delle particelle, come la miscelazione di polvere fine da 15 μm con polvere grossolana da 45 μm, può rendere molto meglio la diffusione della polvere. La polvere fine riempie gli spazi tra polveri grossolane, rendendo il letto in polvere al 12% più denso ma permettendolo di fluire bene. Ecco come Airbus Group produce tubi del carburante del motore. Solleva la densità del letto in polvere dal 58% al 65% e riduce molto il problema dell'affondamento della piscina fusa.
2, il profondo impatto della dimensione delle particelle sull'efficienza della conducibilità termica
1. Il conflitto tra assorbimento laser e diffusione termica
Rispetto alle polveri con 53-105 μm, le polveri con dimensioni di piccole particelle (15-45 μm) hanno una superficie specifica maggiore e assorbono il 18% in più di luce laser. Ma le polveri sono troppo bene (<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. Regolazione delle dimensioni delle particelle per la tecnologia del fascio di elettroni
L'uso della polvere grossolana da 45-105 μm può generare accumulo di carica, il che può portare a problemi di stampa. La tecnologia EBM (Electron Beam Selective Filting) può aiutare in questo. GE Aviation utilizza questa gamma di dimensioni delle particelle per realizzare le lame per turbine del motore Leap. Ciò accelera la stampa a 800 cm³/h, che è tre volte più veloce della tecnologia SLM, mantenendo la densità al 99,9%.
3, la relazione tra microstruttura e qualità meccaniche
1. Controllo delle dimensioni dei cereali
La dimensione delle particelle di polvere influisce direttamente sulla rapidità con la piscina di fusione, che a sua volta determina le dimensioni dei grani. I test del gruppo Airbus hanno mostrato che la dimensione media della grana di parti in acciaio inossidabile 316L stampato con polvere di 15-53 μm è di 15 μm. Le parti stampate con polvere da 20–63 μm hanno una dimensione media della grana di 28 μm. Il test di ciclo della temperatura da -50 a 150 gradi indicava che le parti di dimensioni delle particelle di piccole dimensioni trapelavano meno di 1 × 10 ⁻⁸ pa · m ³/s, ma parti di dimensioni delle particelle di grandi dimensioni trapelavano un po 'dopo 200 cicli.
2. Distribuzione delle parti stampato a polvere fine a stress residuo hanno il 30% in più di stress residuo perché si raffredda più velocemente. L'energia di Siemens impiega 53-105 μm di polvere grossolana per produrre camere di combustione della turbina a gas. Usano anche la ricottura a sollievo da stress a 650 gradi per ridurre lo stress residuo da 180 MPa a 60 MPa mantenendo la densità al 99,5%.
4, matrice per la scelta delle dimensioni delle particelle nell'uso del settore
1. Il campo dell'aerospaziale
Parti all'estremità calda del motore: la scelta di polvere da 15-45 μm dovrebbe essere la cosa più importante. La NASA utilizza polvere di dimensioni delle particelle mediana 30 μ m per produrre fodere della camera di combustione in lega di rame GRCOP-42. Ciò dà loro una conducibilità termica di 410W/(m · k) e una resistenza alla trazione di 420 MPA.
Parti che reggono la struttura: usando 45 - 105 μ m di polvere, come le lame TI-6al-4V di stampa aeronautica GE e perfezionando le impostazioni del fascio di elettroni possono fornire alle parti falsi una durata a fatica dell'85%.
2. Il campo dei dispositivi medici
Impianti ortopedici: 15-53 μm di polvere sta diventando la norma. Ad esempio, Johnson & Johnson Depuy sintetizzano tazze acetabolari in lega di cromo di cobalto stampato con una rugosità superficiale di RA<0.8 μ m. To do this, they utilised 25 μ m fine powder. This lowered the danger of bone resorption.
Stent personalizzato: usando 5-25 μM di polvere ultrafina, come lo stent vascolare in lega di memoria di forma Niti EOS, possiamo regolare la porosità all'80% e il modulo elastico a 30 GPA.
3. Il campo della creazione di muffe
La forma che segue lo stampo di raffreddamento: usando 53–105 μm di polvere, poiché DMG Mori Stamping H13 Strumento stampi in acciaio, può risparmiare il costo di ogni pezzo di 0,8 yuan e il tempo necessario per creare uno stampo del 40%.
Molto con alta conducibilità al calore: quando BASF stampa stampi Cucrzr con polvere in lega di rame da 15–45 μm, hanno una conducibilità termica di 320 W/(m · K), che è cinque volte superiore a quella degli stampi in acciaio.