Những ảnh hưởng của việc chọn bột với các kích thước hạt khác nhau đối với chất lượng in?

一, trạng thái cân bằng động giữa kích thước của các hạt và chất lượng của bột lan truyền
1. Trò chơi giữa tính trôi chảy và độ mịn
Khả năng chảy của bột là một dấu hiệu tốt cho thấy nó lan truyền đều như thế nào. Viện Fraunhofer ở Đức đã thực hiện các thử nghiệm so sánh cho thấy bột bằng thép không gỉ 316L có đường kính 20 Ném63 μM có tốc độ dòng chảy là 18 Nott22s/50g trong thử nghiệm đồng hồ hiện tại Hall. Điều này tốt hơn nhiều so với tốc độ dòng 25 giây/50g đối với bột có đường kính 15 trận53 μm. Điều này cho thấy các loại bột có kích thước hạt lớn hơn tốt hơn để nhanh chóng lan rộng. Các quan sát kính hiển vi đồng tiêu của laser cho thấy độ lệch độ dày của lớp bột làm từ 15 loại 53 μM chỉ là ± 0,8 μm, trong khi độ lệch của bột 20. Sự khác biệt này đặc biệt rõ ràng sau khi đa - tích lũy lớp: Khi chiều cao in hơn 50mm, lỗi kích thước của các phần bột hạt lớn tăng 3 %5%.
Thực hành công nghiệp: Khi một công ty thiết bị y tế sử dụng 20 loại bột để in cấy ghép chỉnh hình, hiệu quả lan truyền bột tăng 20%, nhưng 10% các bộ phận cần được cắt tỉa bề mặt để loại bỏ các phần nhô ra của địa phương. Mặt khác, khi sử dụng 15 lớp53 mm, tốc độ trải của bột cần phải giảm 15%, nhưng "một - đúc thời gian" có thể được thực hiện mà không cần xử lý thêm.
2. Chiến lược tối ưu hóa phân phối kích thước hạt
Sử dụng phân bố kích thước hạt lưỡng kim, như trộn 15 μM bột mịn với bột thô 45 μm, có thể làm cho bột lan rộng tốt hơn nhiều. Bột mịn lấp đầy không gian giữa các loại bột thô, làm cho giường bột dày hơn 12% nhưng vẫn cho phép nó chảy tốt. Đây là cách Airbus Group làm cho ống nhiên liệu động cơ. Nó làm tăng mật độ giường bột từ 58% lên 65% và cắt giảm vấn đề của hồ bơi nóng chảy rất nhiều.
2, Tác động sâu sắc của kích thước hạt đến hiệu quả dẫn điện nhiệt
1. Xung đột giữa hấp thụ laser và khuếch tán nhiệt
So với các loại bột với 53 Lỗi105 μM, bột có kích thước hạt nhỏ (15 Ném45 μM) có diện tích bề mặt riêng lớn hơn và hấp thụ ánh sáng laser hơn 18%. Nhưng bột quá tốt (<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. Điều chỉnh kích thước của các hạt cho công nghệ chùm electron
Sử dụng 45 Vang105 μM bột thô có thể tạo ra tích tụ điện tích, điều này có thể dẫn đến các vấn đề in ấn. Công nghệ nóng chảy chọn lọc (EBM) của chùm tia có thể giúp ích cho việc này. GE Hàng không sử dụng phạm vi kích thước hạt này để tạo lưỡi tuabin động cơ Leap. Điều này tăng tốc độ in lên 800 cm³/h, nhanh hơn ba lần so với công nghệ SLM, trong khi giữ mật độ ở mức 99,9%.
3, Mối quan hệ giữa cấu trúc vi mô và chất lượng cơ học
1. Kiểm soát kích thước của các hạt
Kích thước của các hạt bột ảnh hưởng trực tiếp đến việc hồ bơi tan chảy nhanh như thế nào, từ đó xác định kích thước của các hạt. Thử nghiệm nhóm Airbus cho thấy kích thước hạt trung bình của các bộ phận bằng thép không gỉ 316L được in với 15 loại bột53 μm là 15 μm. Các bộ phận được in với 20 loại bột 63 μm có kích thước hạt trung bình là 28 μm. Thử nghiệm đạp xe nhiệt độ từ -50 đến 150 độ chỉ ra rằng các bộ phận kích thước hạt nhỏ bị rò rỉ dưới 1 × 10 pa · m ³/s, nhưng các bộ phận kích thước hạt lớn bị rò rỉ một chút sau 200 chu kỳ.
2. Phân phối các bộ phận in mịn căng thẳng còn lại có nhiều ứng suất còn lại hơn 30% vì chúng làm mát nhanh hơn. Siemens Energy sử dụng 53 Bột105 μM bột thô để tạo ra các buồng đốt tuabin khí. Họ cũng sử dụng giảm căng thẳng ở 650 độ để giảm căng thẳng dư từ 180 MPa xuống 60 MPa trong khi vẫn giữ mật độ ở mức 99,5%.
4, Ma trận để chọn kích thước hạt trong sử dụng ngành công nghiệp
1. Lĩnh vực hàng không vũ trụ
Các bộ phận ở đầu nóng của động cơ: Chọn 15 loại bột45 μm nên là điều quan trọng nhất. NASA sử dụng bột kích thước hạt trung bình 30 μ m để tạo ra lớp lót buồng đốt hợp kim đồng GRCOP-42. Điều này cung cấp cho họ độ dẫn nhiệt 410W/(m · k) và cường độ kéo là 420MPa.
Các bộ phận giữ cấu trúc: Sử dụng 45 - 105 μ m, như các lưỡi in Ti-6AL-4V của GE Hàng không, và tinh chỉnh cài đặt chùm tia điện tử có thể cung cấp cho các bộ phận giả mạo tuổi thọ 85%.
2. Lĩnh vực các thiết bị y tế
Cấy ghép chỉnh hình: Bột 15-53 m đang trở thành tiêu chuẩn. Chẳng hạn, các tổng hợp của Johnson & Johnson Depuy đã in cốc hợp kim calrom calrom với độ nhám bề mặt của RA<0.8 μ m. To do this, they utilised 25 μ m fine powder. This lowered the danger of bone resorption.
Stent được cá nhân hóa: Sử dụng 5-25 μM bột siêu mịn, như EOS in stent Hợp kim bộ nhớ hình dạng NITI, chúng ta có thể điều chỉnh độ xốp thành 80% và mô đun đàn hồi đến 30GPa.
3. Lĩnh vực tạo khuôn
Hình dạng theo khuôn làm mát: sử dụng 53 loại 105 μm, vì DMG Mori in M ​​khuôn thép công cụ H13, có thể tiết kiệm chi phí của mỗi mảnh bằng 0,8 nhân dân tệ và thời gian cần phải tạo khuôn 40%.
Khuôn có độ dẫn nhiệt cao: Khi BASF in khuôn CUCRZR với 15 loại bột hợp kim đồng, chúng có độ dẫn nhiệt 320W/(m · k), cao hơn năm lần so với khuôn thép.