Koji su učinci odabira praha s različitim veličinama čestica na kvalitetu tiska?

一, dinamička ravnoteža između veličine čestica i kvalitete širenja praha
1. Igra između fluidnosti i glatkoće
Protok praha dobar je znak kako se ravnomjerno širi. Institut Fraunhofer u Njemačkoj napravio je komparativne testove koji su pokazali da je 316L u prahu od nehrđajućeg čelika s promjerom od 20–63 µm imao brzinu protoka od 18–22S/50 g u ispitivanju struje struje. To je bilo puno bolje od brzine protoka od 25–30/50 g za prah promjera 15–53 µm. To pokazuje da su prahovi s većim veličinama čestica bolji za brzo širenje. Laserska konfokalna mikroskopska opažanja pokazala je da je debljina odstupanja praškastih slojeva od 15–53 µM praha bila samo ± 0,8 µM, dok je odstupanje od 20–63 µM praha bilo ± 1,5 µM. Ova je razlika posebno jasna nakon više {- nakupljanja sloja: kada je visina ispisa veća od 50 mm, greška u veličini velikih dijelova praha čestica raste za 3–5%.
Industrijska praksa: Kada tvrtka za medicinske uređaje koristi 20–63 µm u prahu za ispis ortopedskih implantata, učinkovitost širenja praha raste za 20%, ali 10% dijelova mora biti podrezano površinom kako bi se riješili lokalnih izbočenja. Kada se koristi 15–53 µm praha, s druge strane, brzinu širenja praha treba usporiti za 15%, ali "jedno - vremensko oblikovanje" može se obaviti bez dodatne obrade.
2. Strategija za optimizaciju raspodjele veličina čestica
Koristeći raspodjelu veličine bimodalnih čestica, poput miješanja finog praha od 15 µm s 45 µM grubih praha, prah može učiniti mnogo boljim. Fini prah ispunjava prostore između grubih prahova, čineći krevet u prahu 12% gušći, ali ipak dopuštajući mu da dobro teče. Ovako Airbus Group pravi cijevi za gorivo motora. Povećava gustoću kreveta u prahu s 58% na 65% i smanjuje problem rastopljenog bazena koji je potonuo puno.
2, dubok utjecaj veličine čestica na učinkovitost toplinske vodljivosti
1. Sukob između laserske apsorpcije i toplinske difuzije
U usporedbi s prahom s 53–105 µM, prah s malim veličinama čestica (15–45 µM) imaju veću specifičnu površinu i apsorbiraju 18% više laserske svjetlosti. Ali puderi koji su previše u redu (<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. Podešavanje veličine čestica za tehnologiju elektrona
Korištenje 45–105 µm grubih praha može stvoriti nakupljanje naboja, što može dovesti do problema s ispisa. Tehnologija selektivnog topljenja elektrona (EBM) može pomoći u tome. GE Aviation koristi ovaj raspon veličina čestica kako bi napravio skočne lopatice turbine motora. To ubrzava ispis na 800 cm³/h, što je tri puta brže od SLM tehnologije, a gustoću zadržava na 99,9%.
3, Odnos mikrostrukture i mehaničkih kvaliteta
1. Kontroliranje veličine žitarica
Veličina čestica praha izravno utječe na to koliko se brzo ohladi bazen taline, što zauzvrat određuje veličinu zrna. Ispitivanje Airbus Grupe pokazalo je da je prosječna veličina zrna od 316L dijelova od nehrđajućeg čelika ispisana s prahom od 15–53 µm. Dijelovi ispisani s 20–63 µm praha imaju prosječnu veličinu zrna od 28 µm. Ispitivanje temperature od -50 do 150 stupnjeva pokazao je da su mali dijelovi veličine čestica procurili manje od 1 × 10 ⁻⁸ PA · m ³/s, ali veliki dijelovi veličine čestica procurili su malo nakon 200 ciklusa.
2. Raspodjela rezidualnog stresa sitno ispisanih dijelova praška ima 30% više zaostalog stresa jer se brže hlade. Siemens Energy koristi 53–105 µm grubi prašak za izradu komora za izgaranje plinskih turbina. Oni također koriste žarenje u oslobađanju stresa pri 650 stupnjeva kako bi snizili zaostali stres sa 180 MPa na 60 MPa, a gustoću zadržale na 99,5%.
4, matrica za odabir veličine čestica u upotrebi industrije
1. Polje zrakoplovstva
Dijelovi na vrućem kraju motora: Odabir praha od 15–45 µm trebao bi biti najvažnija stvar. NASA koristi 30 µm praška srednje veličine čestica kako bi napravio obloge komore za izgaranje bakrene legure GRCOP-42. To im daje toplinsku vodljivost od 410W/(m · k) i vlačnu čvrstoću od 420MPa.
Dijelovi koji drže strukturu: Korištenje 45 - 105 µm prah, poput GE Aviation Printing Ti-6AL-4V noževa, i precizno prilagođavanje postavki elektronske zrake može osigurati kovane dijelove vijek trajanja od 85%.
2. Polje medicinskih uređaja
Ortopedski implantati: 15-53 µM prah postaje norma. Na primjer, Johnson & Johnson DePuy sinteze tiskane kobalt kromijske legure acetabularne čaše s površinskom hrapavošću RA<0.8 μ m. To do this, they utilised 25 μ m fine powder. This lowered the danger of bone resorption.
Personalizirani stent: Koristeći 5-25 µM ultrafini prah, poput EOS tiskanje Niti oblika memorijskog vaskularnog stenta, poroznost možemo regulirati do 80%, a modul elastičnosti do 30GPa.
3. Polje izrade plijesni
Oblik koji slijedi kalup za hlađenje: pomoću 53–105 µM praha, kao DMG Mori tiskanje H13 Alat čeličnih kalupa, može uštedjeti troškove svakog komada za 0,8 juana i vremena koje je potrebno da se kalup napravi za 40%.
Plijesan s visokom toplinskom vodljivošću: kada BASF ispisuje kalupe CUCRZR s prahom bakrene legure od 15–45 µm, oni imaju toplinsku vodljivost od 320W/(m · k), što je pet puta veće od onog u čeličnim plijesnima.