1. Vrste surovin za 3D tiskanje SLM
Pri 3D-tiskanju SLM lahko kovinski prah, ki ima dobro plastičnost, pretočnost in lastnosti visokega tališča, zadovolji potrebe po visokotemperaturnem taljenju, hitrem ohlajanju in zlaganju plast za plastjo v procesu tiskanja SLM. Trenutno SLM 3D tiskanje večinoma uporablja naslednje vrste surovin:
Material iz nerjavečega jekla: med pogosto uporabljenimi surovimi komponentami pri 3D-tiskanju SLM je prah iz nerjavečega jekla. Lahko hitro in učinkovito ustvari majhne količine zapletenih industrijskih komponent in se ponaša z veliko stroškovno učinkovitostjo, dobro odpornostjo proti koroziji in visoko trdnostjo. Puder iz nerjavečega jekla, ki se široko uporablja v vesoljstvu, medicinski opremi, avtomobilski proizvodnji in drugih sektorjih, je sestavljen iz več oblik, vključno z avstenitnim nerjavnim jeklom 304, 304L, 316, 316L brez niklja.
Drug pomemben surovi vir pri SLM 3D tiskanju je prah iz aluminijeve zlitine, ki ima nizko gostoto, visoko trdnost, izjemno plastičnost in odlično toplotno zmogljivost. Trenutno sta aluminijev silicij AlSi12 in AlSi10Mg najpogosteje uporabljeni zlitini za SLM 3D tiskanje. Uporabe teh praškov iz aluminijevih zlitin so številne v tankostenskih komponentah, lahkih konstrukcijah, toplotnih izmenjevalnikih in drugih sektorjih.
Prah zlitine kobalt-kroma se zaradi velike odpornosti proti obrabi in koroziji pogosto uporablja za tiskanje različnih umetnih sklepov in naprav za plastično kirurgijo. Nekoliko obsežno se uporablja tudi na področju zobozdravstva. Z natančnim nadzorom mikrostrukture in značilnosti zlitin kobalt-kroma tehnologija 3D-tiskanja SLM zadovoljuje potrebo po visoko natančnih in visoko zanesljivih delih v medicinski industriji.
Prah titanove zlitine, ki se pogosto uporablja v letalskem in vesoljskem sektorju, je zaradi svoje visoke temperaturne odpornosti, velike odpornosti proti koroziji, visoke trdnosti in nizke gostote popoln material za izdelavo pomembnih komponent, vključno s turbinskimi diski in lopaticami letalskih motorjev. Strukturno zasnovo delov iz titanove zlitine je mogoče povečati s tehnologijo 3D-tiskanja SLM, s čimer se povečata njihova zmogljivost in zanesljivost.
Material iz nikljeve zlitine je primeren za zahtevne pogoje z visoko temperaturo in visokim tlakom, odporen proti oksidaciji in koroziji. Natančen nadzor mikrostrukture in sestave nikljevih zlitin, ki ga omogoča tehnologija 3D tiskanja SLM, izpolnjuje merila uporabe pri nastavitvah visoke temperature in visokega tlaka. Uporabe nikljevih zlitin so precej široke na področjih, vključno s petrokemičnimi in letalskimi tehnologijami.
Različne komponente zlitin: Poleg zgoraj omenjenih osnovnih surovin lahko 3D-tiskanje SLM uporablja tudi različne zlitine, vključno z magnezijevimi zlitinami, bakrovimi zlitinami, zlitinami za visoke temperature (kot so zlitine serije Inconel) itd. Te zlitine imajo posebne kakovosti in uporab, ki lahko zadovoljijo številne sektorje za dele visoke natančnosti, visoke trdnosti in zanesljivosti.
2. Značilnosti surovin za 3D tiskanje SLM
Učinkovitost in kakovost proizvedenega blaga sta v veliki meri odvisni od surovin, uporabljenih pri 3D-tisku SLM. Te lastnosti so v bistvu sestavljene iz velikosti delcev prahu, porazdelitve velikosti delcev, sferičnosti, pretočnosti, nasipne gostote in kemične sestave.
Eden glavnih elementov, ki vpliva na kakovost 3D tiska SLM, je velikost delcev prahu in disperzija velikosti delcev. Medtem ko lahko prevelika velikost delcev poškoduje natančnost in kakovost površine izdelanih predmetov, lahko premajhna velikost delcev prahu povzroči padec hitrosti tiskanja. Da bi zagotovili točnost in kakovost tiskanih izdelkov, je zato nujno izbrati primerno velikost delcev prahu in razpon porazdelitve velikosti delcev.
Praškasti delci visoke sferičnosti izboljšajo pretočnost in se lahko enakomerno porazdelijo po praškasti plasti, s čimer se poveča natančnost in kakovost površine proizvedenega blaga. Praškasti delci visoke sferičnosti lahko pomagajo zmanjšati brizganje prahu in aglomeracijo med postopkom tiskanja, s čimer optimizirajo učinkovitost tiskanja.
Razsuta gostota je gostota delcev prahu v njihovi naravni obliki zlaganja. Prah z visoko gostoto sipkega pakiranja lahko poveča učinkovitost tiskanja in pomaga zmanjšati odpad prahu med postopkom tiskanja. Praški z visoko gostoto pakiranja lahko tako pomagajo povečati mehanske lastnosti in gostoto tiskanih izdelkov.
Na zmogljivost tiskanih materialov v veliki meri vpliva kemična sestava surovih komponent. Zato je bistveno natančno spremljanje kemične sestave surovin za 3D-tiskanje SLM, da se zagotovi, da proizvedeni deli izpolnjujejo merila načrtovanja.
3. Uporaba surovin za 3D tiskanje SLM
Surovine za 3D-tiskanje SLM se široko uporabljajo v številnih različnih disciplinah. To je nekaj običajnih scenarijev uporabe:
Vesoljski predmet: Vesoljske komponente zapletenih oblik in velike natančnosti, kot so turbinski diski, lopatice letalskih motorjev itd., je mogoče izdelati s tehnologijo 3D tiskanja SLM. Potrebne so surovine visoke trdnosti, zelo odporne proti koroziji, kot so titanove zlitine in nikljeve zlitine, saj morajo te komponente prenašati zahtevna okolja visoke temperature in visokega tlaka.
Tehnologija 3D tiskanja SLM lahko proizvede zelo natančne in zanesljive medicinske vsadke na področju biomedicine, vključno z umetnimi sklepi, zobnimi vsadki itd. Ti vsadki potrebujejo močno biokompatibilnost in mehanske lastnosti, zato je treba titanove zlitine in zlitine kobalt-kroma uporabljati iz biokompatibilnih surovin.
Tehnologija 3D tiskanja SLM lahko proizvaja lahke, visoko trdne, zelo natančne avtomobilske dele, vključno z nosilci motorja, zavornimi sistemi itd. na področju proizvodnje avtomobilov. Potrebne so surovine visoke trdnosti, zelo odporne proti koroziji, kot sta aluminijeva zlitina in nerjavno jeklo, saj morajo ti deli prenašati velike teže in tresljaje.
Tehnologija 3D-tiskanja SLM lahko proizvede zapletene oblike in visoko natančne dele kalupov na področju izdelave kalupov, vključno s hladilnimi kanali, jedri itd. Za te dele so zato potrebne surovine visoke trdnosti in odpornosti proti obrabi, kot sta nerjavno jeklo in zlitina kobalt-kroma, saj zahtevajo velika natančnost in odpornost proti obrabi.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/ti6al4v-3d-printing-medical-implant-parts.html