Kakšni so učinki izbire praškov z različnimi velikostmi delcev na kakovost tiskanja?

一, dinamično ravnovesje med velikostjo delcev in kakovostjo širjenja praška
1. igra med pretočnostjo in gladkostjo
Pretočnost praška je dober znak, kako se enakomerno širi. Inštitut Fraunhofer v Nemčiji je opravil primerjalne teste, ki so pokazali, da je 316L v prahu iz nerjavečega jekla s premerom 20–63 μm pretok pretoka 18–22S/50g pri testiranju metra dvorane. To je bilo veliko boljše od pretoka 25–30s/50 g za prah s premerom 15–53 μm. To kaže, da so praški z večjimi velikostmi delcev boljši za hitro širjenje. Laserska konfokalna mikroskopska opazovanja so pokazala, da je bilo odstopanje debeline praškaste plasti, narejene iz 15–53 μm prahu, le ± 0,8 μm, medtem ko je bilo odstopanje 20–63 μm prahu ± 1,5 μm. Ta razlika je še posebej jasna po več - akumulaciji sloja: Ko je višina tiskanja večja od 50 mm, se velikost velikosti delcev v prahu poveča za 3–5%.
Industrijska praksa: Ko podjetje za medicinske pripomočke za tiskanje ortopedskih vsadkov uporablja 20–63 μm prahu, se učinkovitost širjenja prahu poveča za 20%, vendar je treba 10% delov površino obrezati, da se znebi lokalnih izrastkov. Pri uporabi 15–53 μm v prahu je treba hitrost širjenja prahu upočasniti za 15%, vendar je mogoče "eno- časovno oblikovanje" brez dodatne obdelave.
2. Strategija za optimizacijo porazdelitve velikosti delcev
Z uporabo porazdelitve velikosti bimodalne velikosti delcev, kot je mešanje 15 μm finega prahu s 45 μm grobega prahu, lahko še bolje širi prah. Fini prah se napolni v prostorih med grobimi praški, zaradi česar je praškasta postelja 12% gostejša, vendar pa omogoča, da dobro teče. Tako Airbus Group izdeluje cevi za gorivo z motorji. Gostota v prahu z 58% na 65% in zmanjšuje problem staljenega bazena, ki se veliko potopi za veliko.
2, globok vpliv velikosti delcev na učinkovitost toplotne prevodnosti
1. Konflikt med lasersko absorpcijo in toplotno difuzijo
V primerjavi s praški s 53–105 μm imajo praški z majhnimi velikostmi delcev (15–45 μm) večjo specifično površino in absorbirajo 18% več laserske svetlobe. Toda praški, ki so preveč v 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. Prilagoditev velikosti delcev za tehnologijo elektronskih žarkov
Uporaba 45–105 μm grobega prahu lahko ustvari kopičenje naboja, kar lahko privede do težav s tiskanjem. Tehnologija selektivnega taljenja elektronov (EBM) lahko pomaga pri tem. GE Aviation uporablja to območje velikosti delcev za izdelavo rezil za skok motorjev. To pospeši tiskanje na 800 cm³/h, kar je trikrat hitrejše od tehnologije SLM, hkrati pa drži gostoto pri 99,9%.
3, razmerje med mikrostrukturo in mehanskimi lastnostmi
1. nadzor nad velikostjo zrn
Velikost delcev v prahu neposredno vpliva na to, kako hitro se ohladi bazen taline, kar posledično določa velikost zrn. Airbusove skupine je pokazalo, da je povprečna velikost zrn 316L deli iz nerjavečega jekla, natisnjene s 15–53 μm v prahu, 15 μm. Deli, natisnjeni z 20–63 μm v prahu, imajo povprečno velikost zrn 28 μm. Temperaturni kolesarski test od -50 do 150 stopinj je pokazal, da so majhni deli velikosti delcev puščali manj kot 1 × 10 ⁻⁸ Pa · m ³/s, vendar so veliki deli velikosti delcev nekoliko po 200 ciklih.
2. Porazdelitev preostalih napetosti natisnjenih delov v prahu ima 30% več preostalega stresa, ker se hitreje ohladijo. Siemens Energy uporablja 53–105 μm grobega prahu za izdelavo komore za zgorevanje plinske turbine. Uporabljajo tudi žarjenje stresa pri 650 stopinjah za znižanje preostalega stresa z 180 MPa na 60 MPa, hkrati pa ohranjajo gostoto pri 99,5%.
4, matrica za izbiro velikosti delcev pri uporabi industrije
1. polje vesoljskega vesolja
Deli na vročem koncu motorja: Izbira 15–45 μm praška bi morala biti najpomembnejša stvar. NASA uporablja 30 μm srednjega prahu velikosti delcev za izdelavo obloge zgorevalne komore GRCOP-42 bakrene zlitine. To jim daje toplotno prevodnost 410W/(M · K) in natezno trdnost 420MPA.
Deli, ki držijo strukturo: z uporabo 45 - 105 μm v prahu, kot je GE Aviation Tisk, ki je tiskanje ti-6AL-4V rezila, in natančno nastavitev nastavitev elektronskega žarka lahko zagotovi kovane dele 85%utrujenosti.
2. Področje medicinskih pripomočkov
Ortopedski vsadki: 15-53 μm prah postaja norma. Na primer, Johnson & Johnson DePuy Synthesises tiskane kobaltne kromične zlitine acetabularne skodelice s površinsko hrapavostjo RA<0.8 μ m. To do this, they utilised 25 μ m fine powder. This lowered the danger of bone resorption.
Prilagojeni stent: Z uporabo 5-25 μm ultrafinega praška, kot je EOS tiskanje pomnilniške zlitine Niti v obliki žilne stente, lahko poroznost uredimo na 80% in elastični modul do 30GPa.
3. Polje izdelave plesni
Oblika, ki sledi hladilnemu kalupu: z uporabo 53–105 μm v prahu, kot DMG Mori tiskanje jeklenih kalupov H13, lahko prihrani stroške vsakega kosa za 0,8 juana in čas, ki je potreben za izdelavo plesni za 40%.
Kalup z visoko toplotno prevodnostjo: Ko BASF natisne kalupe cucrzr s 15–45 μm bakrene zlitine v prahu, imajo toplotno prevodnost 320W/(M · K), ki je petkrat višja od jeklene kalupe.