Gambaran umum tentang Bubuk Logam untuk Dijual
Serbuk logam adalah bahan logam yang dikabutkan secara halus yang digunakan dalam proses manufaktur seperti pencetakan injeksi logam, manufaktur aditif, dan metalurgi serbuk. Detail utama tentang bubuk logam untuk dijual:
- Tersedia dalam berbagai paduan seperti baja tahan karat, titanium, nikel, aluminium, dan banyak lagi.
- Ukuran partikel biasanya 5-45 mikron untuk aliran dan pengemasan yang optimal.
- Diproduksi melalui atomisasi gas, atomisasi air, dekomposisi karbonil, elektrolisis, dan penggilingan.
- Menunjukkan luas permukaan yang tinggi per satuan berat dibandingkan dengan bentuk padat.
- Karakteristik serbuk seperti morfologi, distribusi ukuran, kemurnian dikontrol dengan ketat.
- Dijual dalam jumlah kecil R&D hingga jumlah komersial yang besar.
- Ditawarkan dalam grade virgin dan daur ulang.
- Digunakan untuk memproduksi komponen penggunaan akhir di pasar kedirgantaraan, otomotif, medis, dan industri.
Jenis bubuk logam umum
| Bahan | Properti Utama | Penggunaan Khas |
|---|---|---|
| Baja tahan karat | Ketahanan korosi, daya tahan | Pompa, katup, perkakas |
| Paduan Titanium | Kekuatan-ke-berat yang tinggi | Kedirgantaraan, implan medis |
| Kobalt-krom | Ketahanan aus/korosi | Gigi, peralatan medis |
| Paduan nikel | Tahan panas, ketangguhan | Bilah turbin, nozel roket |
| Paduan aluminium | Ringan, konduktif | Otomotif, elektronik |
Banyak grade dan paduan yang tersedia untuk berbagai aplikasi dan kompatibilitas proses.
Peralatan Pemrosesan Serbuk Logam
| Peralatan | Deskripsi |
|---|---|
| Alat penyemprot | Mengubah paduan cair menjadi tetesan halus yang mengeras menjadi partikel bubuk. |
| Saringan | Mengklasifikasikan serbuk ke dalam rentang ukuran partikel tertentu. Sangat penting untuk AM. |
| Pencampur | Menghomogenkan serbuk campuran dengan komposisi yang seragam. |
| Pemadat | Kompres bubuk menjadi padat menggunakan tekanan dan panas. |
| Tungku sintering | Panaskan bubuk yang dipadatkan tepat di bawah titik leleh untuk meningkatkan kekuatan. |
Peralatan khusus yang diperlukan untuk menangani serbuk halus yang reaktif dengan aman sekaligus menjaga kemurnian dan sifat-sifatnya.
Bubuk Logam Spesifikasi
| Parameter | Nilai-nilai Khas | Peran |
|---|---|---|
| Ukuran partikel | 1-100 mikron | Mempengaruhi pengemasan, penyebaran, peleburan |
| Distribusi ukuran | Rentang yang ketat | Meningkatkan densitas, kemampuan mengalir |
| Morfologi | Lebih disukai berbentuk bola | Memungkinkan aliran bubuk dalam AM |
| Kepadatan yang tampak | 40-60% padat | Berdampak pada kepadatan bagian akhir |
| Kerapatan ketukan | 60-80% padat | Lebih tinggi lebih baik untuk kompresi |
| Laju aliran | 25-35 s/50g | Aliran bubuk yang cepat membantu produktivitas AM |
| Kandungan oksida | <0,5% menurut beratnya | Oksidasi mempengaruhi sifat material |
Karakteristik serbuk dioptimalkan berdasarkan persyaratan dan spesifikasi proses fabrikasi.
Pemasok Menawarkan Bubuk Logam untuk Dijual
| Pemasok | Bahan | Timbangan Produksi |
|---|---|---|
| Pemasok 1 | Paduan khusus, logam tahan api | Batch R&D kecil |
| Pemasok 2 | Tahan karat, baja perkakas, nikel | Volume sedang hingga besar |
| Pemasok 3 | Titanium, paduan aluminium | Jumlah produksi besar |
| Pemasok 4 | Paduan eksotis, logam mulia | Batch kecil |
Harga bervariasi berdasarkan faktor-faktor seperti bahan, kualitas, ukuran lot, distribusi, dan daur ulang.
Bagaimana Memilih Pemasok Serbuk Logam
Saat memilih pemasok bubuk logam, faktor utama yang perlu dipertimbangkan meliputi:
- Opsi material - Pemasok harus menawarkan berbagai paduan yang kompatibel dengan proses Anda.
- Sistem kualitas - Sertifikasi ISO 9001 atau AS9100 menunjukkan kontrol kualitas yang andal.
- Keahlian teknis - Carilah pengetahuan tentang produksi dan metalurgi serbuk.
- Ketertelusuran lot - Pemasok harus memberikan sertifikasi penuh untuk setiap lot bubuk.
- Pengambilan sampel - Mintalah sampel untuk melakukan analisis dan pengujian bubuk sendiri.
- Konsistensi - Komposisi dan karakteristik bubuk tidak boleh bervariasi di antara lot.
- Kemampuan pengujian - Pemasok harus sepenuhnya menguji sifat bubuk seperti ukuran, bentuk, dan bahan kimia.
- Harga - Bandingkan harga antar pemasok untuk bahan, jumlah, kemurnian, dll. yang diinginkan.
Bermitra dengan pemasok serbuk logam yang berfokus pada kebutuhan aplikasi dan persyaratan kualitas Anda.
Cara Mengoptimalkan Serbuk Logam untuk Pemrosesan AM
Untuk mencapai komponen cetakan 3D dengan densitas tinggi dan bebas cacat menggunakan serbuk logam, ikuti panduan pengoptimalan proses AM berikut ini:
- Mulailah dengan bubuk yang dikabutkan dengan kemurnian tinggi, berbentuk bola, dan dikabutkan dengan gas dengan distribusi ukuran partikel yang rapat.
- Simpan bubuk dengan benar dalam wadah tertutup di bawah gas inert untuk mencegah oksidasi atau kontaminasi.
- Mengkarakterisasi lot serbuk baru sepenuhnya - distribusi ukuran, morfologi, laju alir, densitas, komposisi kimia.
- Campurkan campuran yang telah dicampur sebelumnya secara homogen untuk mencegah perbedaan komposisi pada bagian akhir.
- Segarkan bubuk bekas dengan mengayak untuk menghilangkan satelit dan gumpalan besar yang menyebabkan cacat.
- Sesuaikan ketebalan lapisan relatif terhadap ukuran partikel bubuk - rasio 10:1 adalah titik awal yang baik.
- Minimalkan kontak dengan oksigen/kelembaban selama pemrosesan untuk menghindari oksidasi.
- Atur parameter sinar laser/elektron yang ideal dengan memvariasikan daya, kecepatan, dll. dalam uji coba.
Bekerja sama dengan pemasok bubuk Anda untuk mengidentifikasi karakteristik bubuk yang optimal untuk proses AM Anda.
Prinsip Desain untuk Komponen AM Berbasis Serbuk
Saat mendesain komponen yang ditujukan untuk proses manufaktur aditif seperti pengaliran pengikat, DMLS, dan SLS yang menggunakan serbuk logam, pertimbangkan prinsip-prinsip desain berikut ini:
- Hindari overhang yang melebihi 45 derajat untuk mencegah permukaan yang tidak didukung.
- Rancang ketebalan dinding yang lebih besar dari 0,8-1 mm untuk mencegah keretakan.
- Sertakan fillet kecil dan jari-jari di sudut-sudut untuk mengurangi tekanan. Sudut yang tajam mudah retak.
- Posisikan komponen dalam ruang rakitan untuk meminimalkan kebutuhan penyangga.
- Arahkan fitur yang bergantung pada arah, seperti teks di sepanjang arah pembuatan untuk resolusi terbaik.
- Gabungkan sub-rakitan menjadi satu bagian cetak bila memungkinkan.
- Berikan tambahan 0,5-1 mm bahan stok untuk memperhitungkan langkah-langkah pasca-pemrosesan.
- Mengoptimalkan bentuk untuk fungsionalitas daripada kendala kemampuan manufaktur tradisional.
Bekerja berdampingan dengan teknisi proses AM untuk merancang suku cadang yang disesuaikan dengan metode produksi serbuk logam tertentu.
Suku Cadang AM Logam Pasca-Pemrosesan
Teknik pasca-pemrosesan yang umum untuk komponen logam yang diproduksi secara aditif meliputi:
- Penghapusan dukungan - Lepaskan struktur penyangga dari komponen secara hati-hati.
- Menghilangkan stres - Panaskan komponen hingga 600-800°C untuk meringankan tekanan sisa dari penumpukan berlapis.
- Pemesinan - Penggilingan, pembubutan, dan pengeboran CNC meningkatkan presisi dimensi dan hasil akhir permukaan.
- Penggilingan - Proses penggerindaan otomatis atau manual menghasilkan toleransi yang lebih ketat.
- Memoles - Menghilangkan lapisan partikel/oksida residu dan menciptakan permukaan akhir yang halus.
- Pelapis - Terapkan pelapis fungsional seperti anodisasi untuk ketahanan terhadap korosi atau daya tahan.
- Pengepresan isostatik panas (HIP) - Lebih lanjut memadatkan struktur internal dengan menerapkan suhu tinggi dan tekanan isostatik.
Proses pasca-pemrosesan menggunakan operator berkualifikasi yang terbiasa menangani komponen logam cetak. Gabungkan setiap langkah yang diperlukan untuk mengintegrasikan komponen ke dalam rakitan akhir.
Cara Memasang Bubuk Logam-Komponen Berbasis
Saat menyiapkan komponen AM logam untuk pemasangan dan penggunaan akhir:
- Bersihkan permukaan secara menyeluruh - bersihkan bedak, oksidasi, minyak, film, dll. untuk ikatan yang optimal.
- Menerapkan lapisan pelindung dan fungsional sesuai kebutuhan - memperbaiki korosi, keausan, gesekan, dll.
- Kontrol suhu dengan hati-hati selama operasi penyambungan - laju pemanasan dan pendinginan sangat penting.
- Memperhitungkan perbedaan dalam ekspansi termal ketika mengawinkan dengan komponen logam lain untuk meminimalkan tekanan.
- Pilih teknik penyambungan yang sesuai - perekat, pengencang mekanis, mematri, dan pengelasan dapat digunakan secara efektif.
- Memungkinkan keuletan dan ketahanan benturan yang lebih rendah pada komponen logam AM dibandingkan dengan material tempa. Hindari konsentrator tegangan.
- Lakukan pemeriksaan berkala dengan menggunakan teknik seperti x-ray, ultrasound, dan pengujian penetran untuk memeriksa kekurangan.
Bekerja secara kolaboratif dengan para insinyur desain dan manufaktur selama proses integrasi untuk memastikan kinerja, keandalan, dan keamanan.
Mengoperasikan dan Memelihara Suku Cadang AM Berbasis Serbuk
Untuk mencapai kinerja dalam layanan yang optimal dari komponen AM logam:
- Operasikan dalam rentang suhu yang direkomendasikan untuk penggunaan jangka panjang sesuai spesifikasi paduan.
- Hindari tekanan siklus yang berlebihan yang dapat menyebabkan kegagalan akibat kelelahan - rencanakan faktor keamanan ekstra.
- Gunakan lapisan pelindung dan perawatan untuk mencegah kerusakan akibat korosi di lingkungan yang keras.
- Secara rutin periksa komponen dari keausan, keretakan, distorsi dimensi, atau degradasi lainnya selama penggunaan.
- Bongkar, bersihkan, dan aplikasikan kembali pelumasan pada komponen cetak yang bergerak seperti bantalan dan engsel.
- Manfaatkan AM untuk memproduksi suku cadang atau suku cadang sesuai permintaan saat dibutuhkan.
- Bandingkan dimensi dengan CAD asli secara teratur - material dapat merayap seiring waktu jika mendekati kekuatan luluh.
Bekerja sama dengan para insinyur yang memahami paduan dan aplikasi untuk mengembangkan jadwal dan prosedur perawatan yang tepat.
Pro dan Kontra Penggunaan Bubuk Logam vs Metode Tradisional
Ada keuntungan dan keterbatasan dalam menggunakan AM berbasis serbuk logam dibandingkan dengan pendekatan manufaktur konvensional:
Keuntungan
- Kebebasan mendesain untuk menciptakan bentuk yang kompleks dan organik.
- Meringankan beban dengan mengoptimalkan fungsi secara tepat.
- Kemampuan kustomisasi dan pembuatan prototipe yang cepat.
- Mengurangi limbah - gunakan hanya bahan yang diperlukan.
- Mengkonsolidasikan sub-rakitan menjadi satu bagian yang dicetak.
- Waktu pengembangan yang lebih singkat untuk komponen baru.
Kekurangan
- Biaya per komponen yang lebih tinggi untuk volume produksi yang kecil.
- Sifat anisotropik karena konstruksi berbasis lapisan.
- Pasca-pemrosesan sering kali diperlukan untuk mencapai spesifikasi material akhir.
- Keterbatasan pada ukuran komponen maksimum.
- Keuletan dan ketangguhan patah yang lebih rendah daripada logam tempa.
- Kepekaan proses terhadap kualitas dan kontaminasi bubuk.
Pertimbangkan pro dan kontra relatif terhadap volume produksi, target biaya, kebutuhan kualitas, dan persyaratan aplikasi.
PERTANYAAN YANG SERING DIAJUKAN
T: Apa saja keuntungan utama menggunakan serbuk logam?
J: Kebebasan desain, ringan, konsolidasi komponen, pembuatan prototipe cepat, pengurangan limbah, dan waktu pengembangan yang lebih singkat dibandingkan fabrikasi tradisional.
T: Metode pasca-pemrosesan apa yang biasanya digunakan untuk komponen logam AM?
J: Menghilangkan stres, pemesinan, penggilingan, pemolesan, pelapisan, dan pengepresan isostatik panas adalah hal yang umum. Terapkan langkah apa pun yang diperlukan untuk integrasi dan perakitan.
T: Bagaimana sebagian besar serbuk logam diproduksi?
J: Atomisasi gas adalah metode produksi yang umum di mana aliran gas inert dengan cepat mendinginkan paduan cair menjadi partikel serbuk halus.
T: Tindakan pencegahan apa yang penting dilakukan saat menangani serbuk logam?
J: Gunakan alat pelindung untuk menghindari menghirup serbuk halus. Tangani serbuk di tempat yang berventilasi baik dan hindari sumber penyulut untuk mengendalikan risiko kebakaran.
T: Berapa kisaran ukuran partikel yang optimal untuk serbuk AM logam?
J: Biasanya 10-45 mikron. Terlalu besar dan bedak tidak menyebar dengan baik. Terlalu halus dan bisa mengembang atau tertiup angin.
T: Apa perbedaan bubuk daur ulang dengan bubuk murni?
J: Serbuk daur ulang dapat memiliki performa yang sebanding jika disegarkan dengan benar, tetapi mungkin memiliki distribusi ukuran yang lebih lebar atau partikel yang kurang bulat yang memengaruhi kepadatan.
T: Pengujian qc apa yang harus dilakukan pada serbuk logam yang masuk?
J: Melakukan analisis komposisi kimia, distribusi ukuran partikel, pemeriksaan morfologi, pengujian laju alir, dan karakterisasi lainnya untuk memverifikasi kualitas bubuk.
T: Paduan mana yang kompatibel dengan proses AM logam?
J: Sebagian besar paduan standar seperti titanium, baja tahan karat, inconel, aluminium dapat diproses. Beberapa baja perkakas berkarbon lebih tinggi tetap menantang.