Bok tamo! Kao dobavljač usluga SLM 3D ispisa, iz prve sam ruke vidio kako oblik praha može imati veliki utjecaj na proces SLM 3D ispisa. Uronimo u detalje kako oblik praha utječe na ovu visokotehnološku metodu proizvodnje.
Prvo, shvatimo što mislimo pod oblikom praha. Metalni prahovi koji se koriste u SLM 3D ispisu mogu biti u različitim oblicima, kao što su sferni, nepravilni ili mješavina oba. Sferični puderi su poput malih kuglica. Zaista glatko se kotrljaju jedno preko drugog. Ovo glatko kotrljanje iznimno je važno kada je u pitanju proces nanošenja praha u SLM-u. Vidite, tijekom SLM-a, sloj praha ravnomjerno se raspoređuje po platformi za izradu. Ako je prah sferičnog oblika, formira jednoličan sloj dobre gustoće.
Sada je jednoličan i gust sloj praha ključan jer izravno utječe na kvalitetu otisnutog dijela. Kada laser skenira prah tijekom procesa topljenja, potrebna mu je konstantna količina praha da se otopi. Sa sfernim prahom, laser može lakše stvoriti čvrsti, dobro spojeni sloj jer je raspodjela topline predvidljivija. To dovodi do manje poroznosti u tiskanom dijelu. Poroznost su u osnovi sićušne rupe u materijalu i mogu stvarno oslabiti konačni proizvod. Dijelovi tiskani sferičnim prahom općenito imaju bolja mehanička svojstva, poput veće čvrstoće i bolje otpornosti na zamor.
Pogledajte neke od aplikacija, poput onih koje smo vidjeli"Lagani 3D ispisani držač u automobilskoj industriji". U automobilskoj industriji dijelovi moraju biti čvrsti i izdržljivi. Sferni prahovi idealni su za ispis ovih držača jer mogu proizvesti dijelove sa potrebnim mehaničkim integritetom.
S druge strane, puderi nepravilnog oblika ne valjaju se tako lijepo. Imaju tendenciju da se međusobno zapetljaju tijekom procesa širenja. To može rezultirati neravnomjernim slojem pudera. Neravnomjeran sloj znači da kada laser pogodi puder, mogu postojati područja s previše ili premalo pudera. To može uzrokovati nedosljedno topljenje, što dovodi do raznih problema. Na primjer, dio može imati hrapavu površinu ili može biti pukotina ili raslojavanja između slojeva.
Međutim, nisu sve loše vijesti za nepravilne pudere. Ponekad njihove hrapave površine zapravo mogu poboljšati međučestične veze tijekom procesa taljenja. Imaju više dodirnih točaka jedan s drugim u usporedbi s kuglastim prahom. Ovo dodatno lijepljenje može biti korisno u određenim situacijama kada je potrebno lijepljenje visoke čvrstoće. Ali te prednosti moraju biti u ravnoteži s izazovima u postizanju jednolikog sloja pudera.
Razgovarajmo još malo o sipkosti pudera. Protočnost je koliko lako prah može teći iz spremnika ili dodavača na platformu za izradu. Sferni prahovi imaju izvrsnu tečnost. Mogu se glatko unijeti u sustav za ispis, što omogućuje visoku brzinu i kontinuirani ispis. To je velika prednost u proizvodnji velikih razmjera. Dijelove možete ispisati brže, što znači više dijelova u kraćem vremenu. I tu ne staje. Konzistentan protok također znači da pisač može održavati stabilan proces ispisa, što smanjuje šanse za pogreške.
S druge strane, nepravilni puderi imaju lošu sipkost. Mogu začepiti hranilicu ili mehanizam za rasipanje. To ne samo da usporava proces ispisa, već može dovesti i do prekida. Zamislite da ste usred ispisa velikog i složenog dijela i iznenada prah prestane pravilno teći. To može pokvariti cijeli posao ispisa i možda ćete morati sve ispočetka.
Još jedan aspekt na koji utječe oblik praha je gustoća pakiranja. Gustoća pakiranja odnosi se na to koliko su čestice praha zbijene zajedno u sloju. Sferični prahovi mogu postići veću gustoću pakiranja zbog svog oblika. Veća gustoća pakiranja znači da postoji više metalnih čestica u određenom volumenu. Kada laser otopi ovaj gušći sloj praha, stvara čvršći i manje porozni predmet.
Nepravilni puderi obično imaju manju gustoću pakiranja. Razmaci između nepravilnih čestica su veći, što znači da ima manje metala za rastaliti po jedinici volumena. To može rezultirati dijelovima koji su manje gusti i potencijalno slabiji.
Sada razmotrite aplikaciju poput"Lagani 3D tiskani dijelovi trkaćih automobila". U utrkama su težina i snaga kritični. Sposobnost korištenja sferičnih prahova za stvaranje jakih, ali laganih dijelova visoke gustoće mijenja igru. Ovi dijelovi mogu izdržati velika naprezanja i sile koje se javljaju tijekom utrke.
U kontekstu naknadne obrade, oblik praha također igra važnu ulogu. Dijelovi tiskani sferičnim prahom općenito zahtijevaju manje naknadne obrade. Budući da imaju manje nedostataka poput poroznosti i hrapavih površina odmah nakon ispisa, ne morate trošiti toliko vremena i novca na brušenje, poliranje ili toplinsku obradu. To može značajno smanjiti ukupne troškove proizvodnje.
Nepravilni prahovi, zbog veće vjerojatnosti nedostataka, često zahtijevaju opsežniju naknadnu obradu. Možda ćete morati koristiti dodatne operacije strojne obrade kako biste izravnali površinu ili toplinski tretirati dio kako biste poboljšali njegova mehanička svojstva. To povećava vrijeme i troškove proizvodnje.
Razmislimo i o cijeni samih pudera. Sferični prahovi obično su skuplji za proizvodnju. Proces njihove izrade, koji često uključuje atomizaciju, složeniji je i zahtijeva precizniju kontrolu. Ali kada uračunate ukupne troškove proizvodnje, uključujući smanjenu potrebu za naknadnom obradom i višu kvalitetu završnih dijelova, dodatni trošak sferičnih prahova ponekad može biti opravdan.
Nepravilni puderi su jeftiniji, ali morate uravnotežiti tu uštedu troškova s izazovima koje donose u procesu ispisa i postprodukciji. Ova analiza troškova i koristi ključna je pri odlučivanju koju vrstu praha koristiti za određeni projekt.
Što je s aplikacijom poput"Lagani fluidni razvodnik s 3D ispisom"? Za razvodnike tekućine, unutarnji kanali moraju biti glatki i bez nedostataka kako bi se osigurao pravilan protok tekućine. Sferični praškovi ovdje su prikladniji jer mogu proizvesti dijelove s preciznijom geometrijom i manje unutarnjih šupljina, što je bitno za performanse razdjelnika.
Ako ste uključeni u projekt koji zahtijeva SLM 3D ispis, odabir pravog oblika praha je odluka koja se ne može uzeti olako. Utječe na sve, od kvalitete i snage završnog dijela do učinkovitosti procesa ispisa i ukupnih troškova. Bilo da ste u automobilskoj, zrakoplovnoj ili bilo kojoj drugoj industriji koja ima koristi od 3D tiskanih metalnih dijelova, razumijevanje utjecaja oblika praha je ključno.
Ovdje smo da vam pomognemo da napravite najbolji izbor za vaše specifične potrebe. Ako razmišljate o nabavi SLM 3D tiskanih dijelova ili vam je potreban savjet o odabiru praha, nemojte se ustručavati kontaktirati za razgovor. Možemo raditi zajedno kako bismo pronašli optimalno rješenje za vaš projekt.
Reference
- Gibson, I., Rosen, DW i Stucker, B. (2015.). Tehnologije aditivne proizvodnje: 3D ispis, brza izrada prototipova i izravna digitalna proizvodnja. Springer.
- Kruth, JP, Leu, MC i Nakagawa, T. (2003). Napredak u aditivnoj proizvodnji i brzoj izradi prototipova. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 52(2), 525 - 540.