Przegląd Dostawcy proszków do druku 3D
Proszki do druku 3D, znana również jako produkcja addytywna, wykorzystuje proszki jako surowiec do konstruowania komponentów warstwa po warstwie. Proszki są stapiane lub łączone ze sobą za pomocą ciepła, lasera lub środków wiążących w celu stworzenia trójwymiarowych obiektów.
Istnieje kilka technologii stosowanych w druku 3D, takich jak selektywne spiekanie laserowe (SLS), bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS), topienie wiązką elektronów (EBM), rozpylanie spoiwa, modelowanie osadzania topionego (FDM), stereolitografia (SLA) i inne. Każdy proces wykorzystuje różne rodzaje proszków o określonych właściwościach i rozkładzie wielkości cząstek.
Rodzaje proszków do druku 3D
| Typ proszku | Materiały | Charakterystyka |
|---|---|---|
| Tworzywa sztuczne | Nylon, ABS, TPU, PE, PP | Najbardziej powszechne, tanie, mniej wytrzymałe |
| Metale | Aluminium, stal nierdzewna, chrom kobaltowy, tytan, stal narzędziowa | Wysoka wytrzymałość, odporność na ciepło i korozję |
| Ceramika | Szkło, tlenek glinu, tlenek cyrkonu | Zastosowanie w wysokich temperaturach, kruchość |
| Piasek i proszki odlewnicze | Piasek kwarcowy, piasek cyrkonowy | Do form piaskowych i rdzeni |
| Proszki magnetyczne | Żelazo, nikiel, kobalt | Zastosowania wymagające magnetyzmu |
| Biokompatybilne proszki | Tytan, PEEK, TCP | Dla implantów medycznych, protetyki |
Właściwości proszków do druku 3D
Kluczowe właściwości proszków stosowanych w produkcji addytywnej obejmują:
- Wielkość cząstek - Między 10-100 mikronów, rozkład normalny
- Morfologia - Sferyczny kształt zapewnia dobrą płynność
- Gęstość - Wpływa na gęstość i mikrostrukturę produktu
- Czystość - Określa kompatybilność i jakość materiałów
- Płynność - Zapewnia równomierne rozprowadzanie i nakładanie warstw
- Zawartość wilgoci - Niska wilgotność wymagana do optymalnej fuzji
- Możliwość ponownego użycia - Niektóre proszki można ponownie wykorzystać, aby zminimalizować koszty
Zastosowania Proszki do druku 3D
| Przemysł | Zastosowania |
|---|---|
| Lotnictwo i kosmonautyka | Łopatki turbin, dysze odrzutowe, ramy strukturalne |
| Motoryzacja | Prototypowanie, niestandardowe części, takie jak koła zębate |
| Medyczny | Uzupełnienia stomatologiczne, implanty, protetyka |
| Oprzyrządowanie | Wzory odlewnicze, formy wtryskowe, przyrządy i osprzęt |
| Architektura | Modele, dekoracyjne elementy budowlane |
| Produkty konsumenckie | Niestandardowe projekty, szybkie prototypowanie |
Specyfikacje proszku do druku 3D
Materiały proszkowe stosowane w produkcji addytywnej muszą spełniać rygorystyczne specyfikacje dotyczące rozkładu wielkości cząstek, morfologii, płynności i czystości. Poniżej wymieniono typowe zakresy wielkości, normy i gatunki:
| Rodzaj materiału | Wielkość cząstek (μm) | Standardy | Wspólne oceny |
|---|---|---|---|
| Proszki polimerowe | 20-150 | ASTM D638 | PA12, PLA, ABS, PC |
| Proszki metali | 10-45 | ASTM F3049 | Ti-6Al-4V, 17-4PH, 316L |
| Proszki ceramiczne | 10-150 | ASTM F2792 | Tlenek cyrkonu, tlenek glinu, TCP |
| Proszki odlewnicze | 140-200 | ASTM B213 | Piasek kwarcowy, piasek cyrkonowy |
Globalni dostawcy proszków do druku 3D
Istnieją zarówno duzi globalni dostawcy, jak i mniejsi niszowi producenci proszków, którzy obsługują przemysł produkcji addytywnej:
Duzi producenci proszków
| Firma | Materiały |
|---|---|
| Sandvik | Stopy niklu i tytanu |
| GKN Powder Metallurgy | Stale narzędziowe, stal nierdzewna |
| Höganäs | Stale nierdzewne, stopy |
| Carpenter Additive | Chrom kobaltowy, tytan, więcej |
| BASF | Najdrobniejsze poliamidy |
Producenci proszków specjalnych
| Firma | Materiały |
|---|---|
| Technologia LPW | Aluminium, tytan, stopy niklu |
| Praxair | Tytan, nadstopy niklu |
| Arcam AB | Stopy tytanu, CoCr, aluminium |
| 3DXtech | Tworzywa sztuczne, takie jak ABS, nylon i inne |
Analiza kosztów proszków do druku 3D z metalu
| Materiał | Koszt proszku (USD/kg) |
|---|---|
| Stal nierdzewna 316L | 28-60 |
| Aluminium AlSi10Mg | 35-95 |
| Tytan Ti-6Al-4V | 110-450 |
| Inconel 718 | 110-225 |
| Chrom kobaltowy | 170-400 |
Szeroki zakres cen zależy od czystości, tego, czy jest to proszek pierwotny czy z recyklingu, charakterystyki cząstek, zakupionej ilości i warunków dostawcy.
Plusy i minusy Proszki do druku 3D
| Zalety | Wady |
|---|---|
| Złożone, lekkie geometrie | Porównywalnie drogie |
| Produkty niestandardowe, szybkie prototypowanie | Ograniczony rozmiar w zależności od wyposażenia |
| Mniejsze straty w porównaniu do odlewania/obróbki skrawaniem | Wyzwania związane z usuwaniem/obsługą proszku |
| Stopy gradientowe, możliwe kompozyty | Niezbędna obróbka końcowa |
| Pojedynczy etap produkcji | Porowatość produktów |
FAQ
P: Jakie tworzywo sztuczne jest najczęściej stosowane w proszkach do druku 3D?
O: Poliamid 12 (PA12, nylon 12) to najpopularniejszy proszek z tworzywa sztucznego o doskonałych właściwościach i kompatybilności z procesem SLS.
P: Jaka jest różnica między proszkami pierwotnymi a pochodzącymi z recyklingu?
Proszki Virgin są świeże i nieużywane w porównaniu do proszków z recyklingu, które pochodzą z wcześniej wydrukowanych części 3D. Proszek pierwotny jest droższy, ale oferuje wyższą i bardziej stałą jakość.
P: W jaki sposób wytwarzane są proszki metali na potrzeby produkcji addytywnej?
Proszki metali są wytwarzane przy użyciu atomizacji gazowej lub wodnej w celu wytworzenia drobnych kulistych cząstek stopów ze stopionego surowca pod wysokim ciśnieniem. Proszki mogą być poddawane specjalistycznej obróbce w celu modyfikacji rozkładu wielkości, morfologii, przepływu lub składu.
P: Jakie środki ostrożności należy podjąć podczas obchodzenia się z proszkami?
O: Procedury obchodzenia się z proszkami muszą mieć na celu zminimalizowanie narażenia, powstrzymanie wycieków i rozsypań, zapewnienie odpowiednich masek/sprzętu ochronnego, zapewnienie odpowiedniej wentylacji i wdrożenie dobrych praktyk porządkowych. Niektóre proszki metali mogą się zapalić lub eksplodować w przypadku nieostrożnego obchodzenia się z nimi.
P: Jakie rozmiary cząstek proszku są optymalne?
O: Rozmiary cząstek od 10 mikronów do około 100 mikronów zwykle zapewniają najlepsze wyniki w zakresie równomiernego rozprowadzania cienkich warstw. Drobniejsze cząstki w skali nano mogą aglomerować, podczas gdy duże cząstki zmniejszają rozdzielczość. Dopasowanie rozmiaru cząstek do wymagań drukarki 3D ma zasadnicze znaczenie.
P: Jak proszki wpływają na właściwości części?
O: Właściwości proszku mają bezpośredni wpływ na gęstość, wykończenie powierzchni, precyzję, właściwości mechaniczne, mikrostrukturę i wydajność drukowanych komponentów. Stopniowane niestandardowe stopy i powłoki cząstek umożliwiają dostosowanie właściwości materiału w produkcji addytywnej.
