Bubuk paduan nikel untuk pencetakan 3d
Yang Perlu Anda Ketahui Tentang bubuk paduan nikel untuk pencetakan 3d
Kategori Produk
Tinjauan Umum Bubuk Paduan Nikel untuk Pencetakan 3D
Pencetakan 3D, juga dikenal sebagai manufaktur aditiftelah merevolusi desain dan manufaktur produk di berbagai industri seperti kedirgantaraan, otomotif, medis, dan barang-barang konsumen. Tidak seperti manufaktur subtraktif tradisional yang menghilangkan material, pencetakan 3D membangun komponen lapis demi lapis berdasarkan model 3D digital.
Salah satu teknologi yang paling populer untuk pencetakan 3D logam adalah fusi powder bed, di mana sumber energi panas secara selektif memadukan wilayah-wilayah powder bed. Kebebasan desain yang tak tertandingi, rasio buy-to-fly, dan produksi ekonomis untuk suku cadang yang rumit telah mendorong adopsi besar-besaran teknologi powder bed seperti peleburan laser selektif (SLM), sintering laser logam langsung (DMLS), dan peleburan berkas elektron (EBM).
Paduan nikel adalah kelas bahan serbaguna dengan sifat-sifat seperti kekuatan tinggi, ketahanan korosi, dan ketahanan panas yang menjadikannya kandidat ideal untuk pencetakan 3D. Serbuk paduan nikel yang paling umum digunakan dalam fusi unggun serbuk meliputi superalloy Inconel, baja tahan karat, Hastelloys, Nimonics, Kovar, Invar, Monel, paduan nikel-titanium, dan superalloy berbasis nikel.
Komposisi Serbuk Paduan Nikel
Paduan nikel mendapatkan sifat-sifatnya dari komposisi unsur dan struktur mikronya. Kandungan nikel bervariasi dari 2% hingga 99% untuk paduan yang berbeda. Nikel memberikan sifat-sifat seperti ketahanan korosi, ketahanan oksidasi, dan kekuatan suhu tinggi. Elemen paduan ditambahkan untuk meningkatkan karakteristik tertentu tergantung pada aplikasinya.
Komposisi Serbuk Paduan Nikel
| Keluarga Paduan | Kandungan Nikel | Elemen Paduan |
|---|---|---|
| Inconel | 30-80% | Cr, Mo, Nb, Ta, Al, Ti, Fe |
| Baja tahan karat | 2-20% | Cr, Mo, Mn, Si, C |
| Hastelloy | 35-60% | Mo, Cr, W, Fe, Co |
| Nimonic | Lebih dari 50% | Cr, Ti, Al, Mo |
| Kovar | 17% | Fe, Co, Mn, Si |
| Invar | 36% | Fe |
| Monel | Lebih dari 67% | Cu, Fe, Mn, Si, C |
| Nikel-titanium | 55% Ni, 45% Ti | – |
| Nikel Superalloys | Lebih dari 50% | Cr, Co, Mo, W, Ta, Al, Ti, Nb |
Kandungan kromium dalam baja tahan karat dan superalloy nikel meningkatkan ketahanan terhadap oksidasi dan korosi. Molibdenum, tungsten, dan tantalum meningkatkan kekuatan mulur dan sifat mekanik suhu tinggi. Besi dalam paduan seperti Kovar dan Invar mengontrol perilaku ekspansi termal. Aluminium, titanium, dan niobium ditambahkan untuk pengerasan presipitasi. Mangan meningkatkan keuletan panas sedangkan karbon meningkatkan kekuatan dan kekerasan. Silikon bermanfaat bagi fluiditas dan kemampuan las.
Memahami bagaimana paduan mempengaruhi pembentukan struktur mikro dan sifat membantu dalam memilih bahan yang optimal untuk suatu aplikasi. Karakterisasi dan kualifikasi yang tepat dari komposisi dan kualitas serbuk sangat penting sebelum mencetak komponen yang sangat penting.
Sifat-sifat Serbuk Paduan Nikel
Sifat unik paduan nikel yang dicetak dari serbuk yang dioptimalkan memungkinkan penggunaannya di berbagai aplikasi dan lingkungan yang ekstrem. Tabel di bawah ini merangkum properti umum untuk keluarga paduan yang umum.
Sifat-sifat Keluarga Serbuk Paduan Nikel
| Keluarga Paduan | Kepadatan | Titik Leleh | Kekuatan Tarik | Konduktivitas Termal | Ekspansi Termal | Ketahanan Oksidasi | Ketahanan Korosi |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inconel | 8,2-8,4 g/cc | 1300-1450°C | 750-1380 MPa | 11-16 W/mK | 12-16 μm / m ° C | Luar biasa | Luar biasa |
| Baja tahan karat | 7,5-8,1 g/cc | 1375-1500°C | 450-1100 MPa | 15-30 W/mK | 10-18 μm / m ° C | Bagus. | Baik-Sangat Baik |
| Hastelloy | 8,1-9,2 g/cc | 1260-1350°C | 550-1000 MPa | 6-22 W/mK | 12-16 μm / m ° C | Baik-Sangat Baik | Luar biasa |
| Nimonic | 8,1-8,7 g/cc | 1260-1400°C | 500-1200 MPa | 10-30 W/mK | 12-17 μm / m ° C | Bagus. | Bagus. |
| Kovar | 8,2 g/cc | 1450°C | 550 MPa | 17 W/mK | 5,9 μm/m°C | Miskin | Miskin |
| Invar | 8 g/cc | 1427°C | 200-450 MPa | 10,5 W/mK | 1,2 μm / m ° C | Adil | Adil |
| Monel | 8,8 g/cc | 1350-1370°C | 550-950 MPa | 21-48 W/mK | 13-17 μm / m ° C | Adil | Luar biasa |
| Nikel-titanium | 6,4 g/cc | 1240-1310°C | 600-900 MPa | 8-18 W/mK | 11 μm / m ° C | Adil | Luar biasa |
| Nikel Superalloys | 8-9 g/cc | 1260-1350°C | 750-1400 MPa | 11-61 W/mK | 12,5-17 μm / m ° C | Baik-Sangat Baik | Cukup-Baik |
Titik leleh yang tinggi dari paduan nikel mencegah distorsi atau deformasi bagian selama pemrosesan. Tingkat kekuatan pada rentang suhu yang luas memungkinkan aplikasi struktural yang menahan beban. Perilaku ekspansi termal yang terkendali memungkinkan komponen presisi dengan toleransi yang ketat. Ketahanan korosi dan oksidasi yang sangat baik memfasilitasi penggunaan di lingkungan yang keras seperti kelautan, kimia, dan minyak dan gas.
Dengan menyesuaikan komposisi serbuk dan parameter proses, sifat material dapat dioptimalkan untuk persyaratan desain. Namun, sifat anisotropik dari manufaktur aditif dapat menghasilkan sifat yang bergantung pada arah. Desain yang tepat dan jaminan kualitas adalah kunci untuk mencapai kinerja yang diinginkan.
Aplikasi Bubuk Paduan Nikel
Keserbagunaan paduan nikel membuatnya cocok untuk beragam aplikasi di bidang kedirgantaraan, pertahanan, otomotif, kelautan, minyak dan gas, pemrosesan kimia, pembangkit listrik, medis, perkakas, dan bidang teknik umum lainnya.
Industri Aplikasi Bubuk Paduan Nikel Keluarga
| Keluarga Paduan | Aplikasi Industri |
|---|---|
| Inconel | Kedirgantaraan, pertahanan, otomotif, pemrosesan kimia, minyak dan gas, pembangkit listrik, roket, rudal, nuklir |
| Baja tahan karat | Kedirgantaraan, pertahanan, otomotif, kedokteran, kelautan, arsitektur, kimia, pengolahan makanan, perkakas, cetakan |
| Hastelloy | Kedirgantaraan, pertahanan, pemrosesan kimia, pengendalian polusi, pembangkit listrik, minyak dan gas |
| Nimonic | Kedirgantaraan, pertahanan, pembangkit listrik, pemrosesan kimia, perkakas |
| Kovar | Elektronik, semikonduktor, sirkuit terpadu, pengemasan |
| Invar | Elektronik, optik, instrumen presisi, kedirgantaraan |
| Monel | Kelautan, minyak dan gas, pengolahan kimia, pembangkit listrik, pulp dan kertas |
| Nikel-titanium | Perangkat medis, aktuator, sensor, kedirgantaraan, minyak dan gas |
| Nikel Superalloys | Kedirgantaraan, pertahanan, pembangkit listrik, minyak dan gas, otomotif, perkakas |
Beberapa contoh komponen paduan nikel yang dihasilkan oleh pencetakan 3D meliputi:
- Kedirgantaraan: Bilah turbin, nozel, pembakar, katup, braket, komponen termofluida
- Otomotif: Rotor, manifold, katup, dan bagian drivetrain turbocharger
- Medis: Implan, prostetik, instrumen bedah, perangkat khusus pasien
- Minyak dan gas: Alat lubang bawah, katup, komponen kepala sumur, alat kelengkapan pipa
- Perkakas: Cetakan injeksi, cetakan ekstrusi, jig dan perlengkapan, alat press
- Umum Penukar panas, bagian penanganan cairan, pengencang, rumah, penutup
Sifat material yang sangat baik, geometri yang kompleks, waktu tunggu yang lebih pendek, biaya yang lebih rendah, dan fleksibilitas desain yang dimungkinkan oleh paduan nikel pencetakan 3D menjadikannya pilihan yang sangat menarik di banyak aplikasi penting.
Spesifikasi Bubuk Paduan Nikel
Serbuk paduan nikel tersedia secara komersial dalam berbagai distribusi ukuran, morfologi, dan tingkat kualitas yang disesuaikan dengan persyaratan pencetakan 3D. Spesifikasi umum diberikan di bawah ini:
Spesifikasi Serbuk Paduan Nikel Khas
| Properti | Nilai-nilai Khas |
|---|---|
| Komposisi paduan | Paduan khusus, kelas per ASTM/ASME |
| Bentuk partikel | Bulat, hampir bulat |
| Ukuran partikel | 10-45 mikron |
| Distribusi ukuran partikel | D10: 15-25 μm, D50: 25-35 μm, D90: 35-45 μm |
| Kepadatan yang tampak | 2,5-5,5 g/cc |
| Kerapatan ketukan | 4-8 g/cc |
| Kemampuan mengalir | Sangat baik per flowmeter Hall |
| Oksigen sisa | 100-400 ppm |
| Nitrogen sisa | 50-150 ppm |
| Sisa karbon | 100-300 ppm |
Morfologi bulat dan distribusi ukuran partikel yang sempit dengan nilai D10, D50 dan D90 dalam kisaran ideal untuk proses cetak tertentu membantu mencapai densitas dan sifat mekanik yang baik. Kemampuan alir yang tinggi mencegah aglomerasi bubuk dan masalah penyebaran selama pelapisan ulang. Sisa oksigen, nitrogen, dan karbon yang rendah meminimalkan kontaminasi dan porositas.
Kualitas serbuk, parameter ukuran dan karakteristik lainnya secara signifikan memengaruhi sifat komponen akhir dan harus selaras dengan persyaratan printer dan aplikasi. Sebagian besar pemasok menyediakan komposisi paduan khusus dan pengoptimalan partikel untuk memenuhi spesifikasi pengguna.
Metode Pencetakan 3D Bubuk Paduan Nikel
Metode manufaktur aditif yang paling umum digunakan untuk memproses serbuk paduan nikel meliputi:
Proses Cetak Serbuk Paduan Nikel
| Metode | Deskripsi |
|---|---|
| Peleburan Laser Selektif (SLM) | Tempat tidur serbuk menyatu dengan sinar laser terfokus |
| Sintering Laser Logam Langsung (DMLS) | Mirip dengan SLM tetapi laser berdaya rendah |
| Peleburan Berkas Elektron (EBM) | Tempat tidur serbuk yang menyatu dengan berkas elektron di bawah vakum |
| Deposisi Logam Laser (LMD) | Serbuk yang disuntikkan ke dalam kolam cair yang dibuat oleh laser |
| Deposisi Energi Terarah (DED) | Mirip dengan LMD dengan umpan bubuk atau kawat |
| Pengaliran Pengikat | Bahan pengikat cair yang dicetak secara selektif di atas alas bedak |
SLM dan DMLS menggunakan laser dengan kepadatan daya tinggi untuk melelehkan bubuk logam sepenuhnya menjadi bagian yang padat berlapis-lapis. EBM menggunakan berkas elektron sebagai sumber daya untuk membuat komponen di bawah ruang hampa udara. LMD dengan pengumpanan kawat melelehkan kawat logam yang masuk menggunakan laser terfokus. Pengaliran pengikat mencetak pengikat cair untuk membentuk bagian yang diikuti dengan sintering.
Teknik spesifik yang dipilih bergantung pada faktor-faktor seperti ukuran komponen, kompleksitas geometri, permukaan akhir, resolusi fitur, laju produksi, dan biaya. Setiap proses memerlukan pengoptimalan pengaturan printer dan parameter yang disesuaikan dengan komposisi paduan serbuk.
Parameter Proses Serbuk Paduan Nikel
Parameter printer yang penting untuk paduan nikel yang memerlukan pengoptimalan untuk densitas, kekuatan, presisi, dan hasil akhir permukaan, antara lain:
Parameter Proses SLM/DMLS yang umum
| Parameter | Kisaran Khas |
|---|---|
| Ketebalan lapisan | 20-60 μm |
| Kekuatan laser | 100-400 W |
| Kecepatan pemindaian | 400-1200 mm/s |
| Jarak penetasan | 80-200 μm |
| Ukuran balok | 50-200 μm |
| Strategi pemindaian | Catur, garis, kontur |
| Struktur pendukung | Reguler, terfragmentasi, hibrida |
Parameter Proses EBM yang Umum
| Parameter | Kisaran Khas |
|---|---|
| Ketebalan lapisan | 50-200 μm |
| Daya berkas elektron | 3-15 kW |
| Fungsi kecepatan | 20-200 mm/s |
| Pergeseran garis | 0,1-0,3 mm |
| Offset fokus | 15-35 mA |
| Strategi pemindaian | Satu arah, dua arah |
| Struktur pendukung | Biasa, berat |
Ketebalan lapisan yang lebih rendah dan ukuran sinar yang dipasangkan dengan kecepatan pemindaian yang lebih tinggi meningkatkan resolusi, akurasi, dan hasil akhir permukaan. Pola pemindaian catur atau strip umumnya digunakan. Kontur perimeter meningkatkan kualitas tepi. Struktur pendukung yang dioptimalkan mencegah deformasi tetapi lebih mudah dilepas. Pemanasan awal dan daur ulang serbuk dapat membantu densitas dan kualitas material.
Keuntungan dari Paduan Nikel Pencetakan 3D
Manufaktur aditif yang menggunakan serbuk paduan nikel yang dioptimalkan menawarkan banyak manfaat dibandingkan dengan manufaktur tradisional:
- Kebebasan desain: Geometri yang kompleks tidak mungkin dilakukan dengan pemesinan
- Pengurangan berat badan: Komponen yang lebih ringan dengan optimalisasi topologi
- Konsolidasi bagian: Mengurangi perakitan dengan bentuk kompleks yang dicetak
- Kustomisasi: Perangkat medis yang sesuai dengan pasien, perkakas
- Mengurangi limbah: Hanya volume bahan yang diperlukan yang digunakan
- Waktu tunggu yang lebih singkat: Minggu versus bulan untuk perkakas produksi
- Fleksibilitas proses: Iterasi dan pengoptimalan desain yang mudah
- Manfaat kinerja: Kekuatan anisotropik, fitur yang disematkan
- Pengurangan biaya: Menghilangkan biaya perkakas, produksi volume rendah
- Rasio beli-ke-terbang: Hanya mencetak bagian akhir versus pemesinan dari blok
Pencetakan 3D memperluas cakupan desain dan memungkinkan komponen paduan nikel baru yang tidak mungkin dilakukan atau tidak ekonomis dengan teknik konvensional. Hal ini merevolusi produksi di seluruh industri kedirgantaraan, medis, otomotif, dan industri lainnya.
Pemasok Bubuk Paduan Nikel
Sebagian besar produsen serbuk logam utama sekarang menawarkan berbagai serbuk paduan nikel yang dioptimalkan untuk pembuatan aditif. Beberapa pemasok terkemuka meliputi:
Pemasok Bubuk Paduan Nikel Utama
| Pemasok | Nilai Paduan Utama |
|---|---|
| Met3DP | Inconel 625, 718, Hastelloy X, baja tahan karat |
| Sandvik | Baja tahan karat Osprey, superalloy, paduan titanium |
| Praxair | Inconel 718, 625, Hastelloy X, baja tahan karat |
| AP&C | Inconel 718, 625, baja tahan karat |
| Teknologi LPW | Inconel 718, baja tahan karat, superalloy nikel |
| Solusi SLM | Baja tahan karat 316L, 17-4PH, superalloy nikel |
| Aditif GE | Baja tahan karat 316L, Inconel 718, 625, Hastelloy |
Pemasok menawarkan berbagai distribusi ukuran, kemampuan aliran bubuk yang sangat baik, kadar oksigen dan kelembapan yang rendah, ketertelusuran lot, dan paduan khusus yang disesuaikan dengan persyaratan proses dan aplikasi. Sebagian besar memberikan karakterisasi khusus untuk memastikan bubuk berkualitas tinggi yang konsisten.
Biaya Bubuk Paduan Nikel
Biaya rata-rata untuk serbuk paduan nikel yang umum dirangkum di bawah ini:
Biaya Bubuk Paduan Nikel
| Bahan | Biaya per kg |
|---|---|
| Inconel 718 | $75-150 |
| Inconel 625 | $60-120 |
| Baja tahan karat 316L | $35-70 |
| Baja tahan karat 17-4PH | $45-90 |
| Hastelloy X | $85-170 |
| Nikel Superalloys | $90-200 |
Paduan berkinerja tinggi seperti Inconel 718 dan Hastelloy X memiliki harga premium, sementara baja tahan karat cenderung menjadi pilihan biaya terendah. Namun, biaya material hanyalah salah satu komponen dari total biaya komponen. Nilai tambah dari fleksibilitas desain, manfaat kinerja, dan pengurangan waktu tunggu sering kali mengimbangi harga bubuk yang lebih tinggi untuk produksi volume rendah.
Membeli bubuk dalam jumlah besar dapat mengurangi biaya. Banyak pemasok juga menawarkan layanan penggunaan kembali dan daur ulang bubuk. Secara keseluruhan, pembeli harus mengevaluasi total biaya termasuk tenaga kerja, pasca-pemrosesan, pemanfaatan material, sifat mekanik, dan faktor lainnya ketika memilih bubuk paduan nikel yang sesuai.
Harga Grosir: $20 / Kg-$200 / Kg
Menampilkan 16–17 dari 17 hasil
FAQ Tentang Bubuk Logam Pencetakan 3D
Bagaimana cara menghubungi layanan pelanggan Metal3DP?
Kami menyediakan dukungan pelanggan 24/7. Anda dapat menemukan detail kontak kami di halaman Hubungi Kami, termasuk telepon, email, dan obrolan online.
Bahan serbuk logam apa yang ditawarkan Metal3DP?
Kami menawarkan berbagai serbuk logam berkualitas tinggi termasuk baja tahan karat, paduan suhu tinggi, yang cocok untuk proses seperti laser dan fusi unggun serbuk sinar elektron.
Bagaimana Metal3DP memastikan kualitas bubuk logam pencetakan 3D?
Dengan keahlian manufaktur aditif logam yang luas, kami menggunakan proses yang canggih dan kontrol kualitas yang ketat untuk memastikan sifat mekanik dan kualitas permukaan komponen.
Di industri mana perangkat pencetakan 3D Metal3DP diterapkan?
Perangkat kami memiliki berbagai aplikasi dalam industri seperti kedirgantaraan, medis, otomotif, dan banyak lagi, yang memberikan solusi untuk komponen logam berkinerja tinggi di bidang manufaktur.
Apakah Metal3DP menawarkan opsi paduan khusus?
Ya, kami menyediakan layanan paduan khusus untuk memenuhi kebutuhan material tertentu dari klien.
Apa saja keunggulan sistem SEBM Metal3DP?
Sistem SEBM kami unggul dalam memproduksi komponen logam yang kompleks dengan sifat mekanik yang luar biasa. Fitur utamanya meliputi volume produksi, presisi, dan keandalan yang terdepan di industri.
Dapatkah saya menemukan kasus aplikasi di situs web Metal3DP?
Ya, situs web kami menampilkan berbagai macam kasus aplikasi yang menunjukkan keberhasilan implementasi teknologi Metal3DP di berbagai industri.
Bagaimana saya bisa mulai berkolaborasi dengan Metal3DP?
Hubungi kami, dan tim kami akan memberi Anda solusi dan rencana kolaborasi yang disesuaikan dengan kebutuhan Anda.
Berapa lama waktu penyelesaian untuk layanan kustom Metal3DP?
Waktu penyelesaian untuk layanan khusus bervariasi tergantung pada kompleksitas proyek. Kami akan memberikan waktu pengiriman yang akurat berdasarkan kebutuhan Anda.
Teknologi pencetakan 3D apa yang ditawarkan Metal3DP?
Kami berspesialisasi dalam Selective Laser Sintering (SLS), Selective Laser Melting (SLM), dan Selective Electron Beam Melting (SEBM) di antara teknologi pencetakan 3D lainnya.
KIRIM KAMI
Punya Pertanyaan Lain?
Jika Anda tidak dapat menemukan jawaban atas pertanyaan Anda di FAQ kami, Anda selalu dapat meninggalkan pesan kepada kami. Kami akan segera menjawab Anda.
TUNGGU KAMI
Langkah selanjutnya
01. Kami akan menyiapkan proposal
Ruang lingkup, jadwal, dan APR yang diperlukan. Harga akan disertakan jika Anda memberi kami informasi detail tentang proyek.
02. Diskusikan bersama
Mari berkenalan dan mendiskusikan semua varian dan opsi yang memungkinkan
03. Mari kita mulai membangun
Ketika kontrak ditandatangani, dan semua tujuan telah ditetapkan, kita dapat memulai sprint pertama.