Bột kim loại in 3D

Mục lục

Tổng quan

3D printing, also known as additive manufacturing (AM), utilizes metal powders to construct complex components layer by layer directly from digital models. The powders are selectively melted or bound by precision heat sources guided by the CAD model geometries.

Popular AM processes for metals include binder jetting, directed energy deposition, powder bed fusion, sheet lamination, and more. Each requires powder feedstock with specific characteristics to achieve optimal density, surface finish, dimensional accuracy, and mechanical properties.

This guide provides an in-depth look at metal powders for 3D printing, including alloy types, powder production methods, key powder properties, applications, specifications, suppliers, and purchasing considerations when sourcing material. Helpful comparison tables summarize technical data to assist with powder selection and qualification.

Connecting with knowledgeable suppliers of optimized 3D printing powders enables manufacturers to improve print quality, reduce defects, and fully leverage AM benefits like design freedom, faster iteration, and part consolidation.

3d printing metal powders

Alloys for 3D Printing Powders

A wide range of metals and alloys are available in powder form suitable for AM processes:

Hệ thống hợp kim phổ biến cho Bột kim loại in 3D

  • Thép không rỉ
  • Thép công cụ
  • Hợp kim Titan và Titan
  • Hợp kim nhôm
  • Superalloys niken
  • Hợp kim coban-chrom
  • Copper alloys
  • Precious metals

Both standard and custom alloys can be sourced to meet specific application requirements in terms of corrosion resistance, strength, hardness, conductivity, or other properties.

Phương pháp sản xuất bột kim loại cho AM

Additive manufacturing utilizes metal powders produced through:

Typical Metal Powder Manufacturing Methods for 3D Printing

  • nguyên tử hóa khí
  • Nguyên tử nước
  • Nguyên tử plasma
  • Điện phân
  • Quá trình sắt carbonyl
  • Hợp kim cơ học
  • Hydriding/mất nước kim loại
  • Hình cầu huyết tương
  • Tạo hạt

Spherical atomized powders provide optimal flow and dense packing needed for most AM processes. Some techniques allow nanoscale or customized alloy particles.

Key Characteristics of Metal Printing Powders

Đặc điểm bột quan trọng cho AM bao gồm:

Metal 3D Printing Powder Properties

Đặc tínhGiá trị điển hìnhTầm quan trọng
Phân phối kích thước hạt10 đến 45 micronẢnh hưởng đến mật độ, hoàn thiện bề mặt
Hình dạng hạtHình cầuImproves flow and packing
Mật độ rõ ràng2 đến 4 g/ccInfluences bed density
Chạm vào mật độ3 đến 6 g/ccChỉ ra khả năng nén
Tốc độ lưu lượng hội trường25-50 s/50gĐảm bảo sự lan truyền bột mịn
Mất khi đánh lửa0.1-0.5%Low moisture improves printing
Hàm lượng oxy& lt; 0,1%Minimizes microstructural defects

Precisely controlling characteristics like particle size, shape, and chemistry is critical to achieve fully dense AM parts with the desired mechanical properties.

Applications of Bột kim loại in 3D

AM enables complex geometries impossible through conventional techniques:

Metal 3D Printing Applications

Ngành công nghiệpSử dụngNhững lợi ích
Không gian vũ trụLưỡi dao, cấu trúcThiết kế tự do, giảm cân
Thuộc về y họcCấy ghép, chân giả, dụng cụHình dạng tùy chỉnh
Ô tôCác nguyên mẫu và công cụ nhẹLặp lại nhanh chóng
Phòng thủCác bộ phận không người lái, cấu trúc bảo vệCác nguyên mẫu nhanh chóng và chạy ngắn
Năng lượngBộ trao đổi nhiệt, đa tạpHợp nhất một phần và tối ưu hóa cấu trúc liên kết
Thiết bị điện tửCheCấu trúc kín phức tạp

Nhẹ, hợp nhất một phần và hợp kim hiệu suất cao cho môi trường khắc nghiệt cung cấp các lợi thế chính so với các phương pháp sản xuất truyền thống.

Specifications for 3D Printing Metal Powders

Thông số kỹ thuật quốc tế giúp tiêu chuẩn hóa các đặc tính bột AM:

Tiêu chuẩn bột kim loại cho sản xuất phụ gia

Tiêu chuẩnPhạm viThông sốPhương pháp thử
ASTM F3049Hướng dẫn đặc trưng cho kim loại AMLấy mẫu, phân tích kích thước, hóa học, khiếm khuyếtKính hiển vi, nhiễu xạ, SEM-ED
ASTM F3001-14Hợp kim Titan cho AMKích thước hạt, hóa học, dòng chảySàng, sem-ed
ASTM F3301Hợp kim niken cho AMPhân tích hình dạng hạt và kích thướcKính hiển vi, phân tích hình ảnh
ASTM F3056Thép không gỉ cho AMHóa học, Thuộc tính BộtICP-OES, pycnometry
ISO/ASTM 52921Thuật ngữ tiêu chuẩn cho bột AMĐịnh nghĩa và đặc điểm bộtNhiều

Tuân thủ các thông số kỹ thuật được công bố đảm bảo nguyên liệu bột có thể lặp lại, chất lượng cao cho các ứng dụng quan trọng.

Global Suppliers of Bột kim loại in 3D

Các nhà cung cấp quốc tế hàng đầu về bột kim loại được tối ưu hóa AM bao gồm:

Metal Powder Manufacturers for 3D Printing

Nhà cung cấpNguyên vật liệuKích thước hạt điển hình
SandvikKhông gỉ, thép công cụ, hợp kim niken15-45 micron
HOÀN TOÀNTitanium, Superalloys10-45 micron
Ap & amp; cTitanium, Niken, Cobalt hợp kim5-25 micron
Phụ gia thợ mộcCobalt chrome, không gỉ, đồng15-45 micron
Công nghệ LPWHợp kim nhôm, titan10-100 micron
EOSThép công cụ, Cobalt Chrome, không gỉ20-50 micron

Nhiều người tập trung vào các loại bột hình cầu mịn được thiết kế đặc biệt cho các phương pháp AM phổ biến như cầu vẩy chất kết dính, phản ứng tổng hợp giường bột và lắng đọng năng lượng theo hướng.

Purchasing Considerations for 3D Printing Metal Powder

Key aspects to discuss with metal powder suppliers:

  • Thành phần và tính chất hợp kim mong muốn
  • Phân phối và hình dạng kích thước hạt mục tiêu
  • Mật độ phong bì và khả năng lưu lượng hội trường
  • Mức độ tạp chất cho phép như oxy và độ ẩm
  • Yêu cầu dữ liệu kiểm tra và đặc tính bột
  • Phạm vi số lượng có sẵn và thời gian dẫn đầu
  • Special handling precautions for pyrophoric materials
  • Hệ thống chất lượng và nguồn gốc nguồn gốc nguồn gốc
  • Technical expertise in AM-specific powder requirements
  • Cơ chế hậu cần và phân phối

Work closely with suppliers experienced in optimized AM powders to ensure ideal powder selection for your process and components.

Pros and Cons of Metal 3D Printing Powders

Benefits vs Limitations of Metal Powders for AM

Thuận lợiBất lợi
Cho phép hình học phức tạp, tùy chỉnhChi phí cao hơn vật liệu thông thường
Rút ngắn thời gian phát triển đáng kểCần có các biện pháp phòng ngừa xử lý bột
Đơn giản hóa các hội đồng và các trọng lượng nhẹViệc xử lý hậu kỳ thường cần thiết trên các bộ phận được in
Đạt được các tài sản gần vật liệu rènKích thước và xây dựng các ràng buộc về khối lượng
Eliminates expensive dies, molds, toolingỨng suất nhiệt có thể gây ra vết nứt và biến dạng
Cho phép hợp nhất các bộ phận và tối ưu hóa cấu trúc liên kếtKhối lượng sản xuất thấp hơn phương pháp truyền thống
Cải thiện tỷ lệ mua để bay rất nhiềuYêu cầu đặc tính bột nghiêm ngặt và phát triển tham số

Khi được sử dụng một cách thích hợp, Metal AM cung cấp các lợi ích thay đổi trò chơi nhưng đòi hỏi phải có chuyên môn để thực hiện thành công.

3d printing metal powders

Câu hỏi thường gặp

How small can metal powder particle size be for AM?

Các kỹ thuật nguyên tử hóa chuyên dụng có thể tạo ra bột giảm xuống còn 1-10 micron, tuy nhiên hầu hết các máy in kim loại hoạt động tốt nhất với kích thước tối thiểu khoảng 15-20 micron cho dòng chảy và đóng gói tốt.

Điều gì gây ra kết thúc bề mặt kém trong các bộ phận kim loại in?

Độ nhám bề mặt phát sinh từ bột tan chảy một phần bám vào bề mặt, Spatter, Staircase Stepping và các đặc điểm hồ bơi tan chảy dưới mức tối ưu. Sử dụng bột mịn hơn và quay số trong các tham số xử lý lý tưởng hoàn thiện mịn.

Tất cả các phương pháp in 3D kim loại có hoạt động với cùng một loại bột không?

Mặc dù có sự chồng chéo, máy bay phản lực thường sử dụng phân phối kích thước bột rộng hơn so với phản ứng tổng hợp giường bột. Một số quá trình được giới hạn trong một số hợp kim nhất định dựa trên các điểm nóng chảy hoặc phản ứng.

Làm thế nào được trộn hoặc bột bimetallic được làm?

Prealloyed powders ensure uniform properties but for composites, physical powder blending or specialized atomization techniques provide blended elemental powder mixes.

Mất bao lâu để thay đổi vật liệu bột trong máy in kim loại?

Một cuộc thanh trừng đầy đủ và thay đổi giữa các hợp kim khác nhau đáng kể đòi hỏi 6-12 giờ thông thường. Thay đổi nhanh chóng giữa các vật liệu tương tự có thể dưới một giờ.

Phần kết luận

Optimized metal powders enable additive manufacturing processes to construct complex, robust metal components with superior properties. Matching alloy chemistry and powder characteristics to the printing method and component performance requirements is critical to high quality results. By partnering with experienced powder suppliers, end users leverage expertise in both powder production and 3D printing processes to develop robust AM components faster and more reliably.

biết thêm quy trình in 3D

Chia sẻ

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-mail
logo 3dp kim loại nhỏ

Metal3DP Technology Co., Ltd là nhà cung cấp hàng đầu các giải pháp sản xuất phụ gia có trụ sở tại Qingdao, Trung Quốc. Công ty chúng tôi chuyên về thiết bị in 3D và bột kim loại hiệu suất cao cho các ứng dụng công nghiệp.

Yêu cầu để có được giá tốt nhất và giải pháp tùy chỉnh cho doanh nghiệp của bạn!

Những bài viết liên quan

Về met3dp

Chơi Video

Cập nhật gần đây

Sản phẩm của chúng tôi

LIÊN HỆ CHÚNG TÔI

Bất kỳ câu hỏi? Gửi tin nhắn cho chúng tôi ngay! Chúng tôi sẽ phục vụ yêu cầu của bạn với cả một nhóm sau khi nhận được tin nhắn của bạn. 

Nhận Metal3DP's
Tài liệu sản phẩm

Nhận các tin tức mới nhất, đổi mới và tin tức của công ty.