Herstellung und Anwendung von Pulver aus rostfreiem 316L-Stahl im 3D-Druck

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Inhaltsübersicht

316l-Pulver ist eine gemeinsame Edelstahl-Pulver, wegen seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit, Tieftemperatur-Schlagzähigkeit und andere Eigenschaften und ist weit verbreitet in der industriellen Produktion verwendet. Die Entwicklung der additiven Fertigungstechnologie und der Laser-Cladding-Technologie hat auch 316L-Pulver in der additiven Fertigung einer breiten Palette von Anwendungen, dieser Artikel wird auf die Vorbereitung von 316L-Pulver und die Anwendung der Einführung konzentrieren.

Additive Fertigung
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Herstellung von 316L-Edelstahlpulver

Die folgenden Methoden der Metallpulveraufbereitung werden üblicherweise für den 3D-Druck verwendet: Elektroden-Induktionszerstäubung, Plasma-Rotationszerstäubung, Plasma-Periodisierung usw.

Die Elektrodeninduktionszerstäubung (EIGA) gewährleistet durch den Einsatz einer tiegelfreien Induktionsschmelztechnologie für die Pulverherstellung auf effektive Weise die Trockenheit des Rohmaterials und vermeidet Einschlüsse im Metallpulver sowie Verschmutzungsprobleme, die durch den Schmelzprozess entstehen.

Durch die Anpassung der Leistung und anderer Prozessparameter kann die Ausbeute an feinem Pulver bis zu 82 % und die Sphärizität des Pulvers bis zu 99 % erreichen, was den Anforderungen des 3D-Laserdrucks an die Partikelgröße des Pulvers entspricht; außerdem hat die EIGA-Methode in der Regel einen hohen Wirkungsgrad und einen geringen Energieverbrauch. Darüber hinaus hat die EIGA-Methode in der Regel einen hohen Wirkungsgrad und einen geringen Energieverbrauch, aber die Begrenzung der Induktionsspule auf die Größe der Elektrode schränkt die Entwicklung von Elektrodenmaterial-Zerstäubungstechnologie mit großem Durchmesser ein, während die Vorspannung der Elektrode während des Schmelzens bis zu einem gewissen Grad zu einer ungleichmäßigen Zusammensetzung des Legierungspulvers führt, und der Regenschirmeffekt“ während der Pulvervorbereitung wird zu einer breiteren Gesamtpartikelgrößenverteilung des Pulvers führen, und die Partikel haben mehr Die “Satellitenpulver”, geformtes Pulver und hohles Pulver, was wiederum zu einem Rückgang der Pulverflüssigkeit, lose Packungsdichte und geringe Dichte der Vibration führt, darüber hinaus besteht die EIGA-Methode der Pulvervorbereitung auch im Allgemeinen leicht zu binden, hohe Porosität und andere Probleme.

Bei der Methode der rotierenden Elektrode wird ein Metall oder eine Legierung als selbstverzehrende Elektrode verwendet, deren Endflächen durch einen Lichtbogen erhitzt werden und zu einer Flüssigkeit schmelzen, die durch die Zentrifugalkraft der mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Elektrode herausgeschleudert und in feine Tröpfchen zerrieben wird. Das PREP-Verfahren beruht auf der Bildung kugelförmiger Partikel aufgrund der Oberflächenspannung in einer inerten Atmosphäre bei hohen Geschwindigkeiten.

Das Sphäroidisierungsverfahren wird hauptsächlich zur Sphäroidisierung unregelmäßiger Pulver verwendet, die durch Zerkleinerung und physikalisch-chemische Verfahren hergestellt wurden, und ist eines der wirksamsten Mittel zur Gewinnung dichter kugelförmiger Partikel. Das Prinzip besteht darin, eine Wärmequelle mit hoher Temperatur und hoher Energiedichte (Plasma) zu verwenden, die Pulverteilchen schnell zu erhitzen, zu schmelzen und unter der Wirkung ihrer Oberflächenspannung zu kugelförmigen Tröpfchen zu kondensieren, die nach rascher Abkühlung in die Kühlkammer gelangen, um ein kugelförmiges Pulver zu erhalten.

Derzeit wird das Sphäroidisierungsverfahren in zwei Haupttypen unterteilt: Radiofrequenz-Ionensphäroidisierung und Lasersphäroidisierung. Aufgrund der Agglomeration des Ausgangspulvers wird das kugelförmige Pulver während des Sphäroidisierungsprozesses geschmolzen, was zu einer Vergrößerung der Partikelgröße des fertigen kugelförmigen Metallpulvers führt.

Das Pulver durch Plasma Sphäroidisierung Methode vorbereitet ist meist in der Nähe von kugelförmigen, keine hohlen kugelförmigen Pulver in das Pulver, sondern eine kleine Menge von feinen “Satelliten-Pulver” haftete an der Oberfläche, etwas schlechte Fließfähigkeit, das Pulver Partikelgröße ist hauptsächlich in 20,7 ~ 45 verteilt.4μm, feines Pulver Ausbeute bis zu 60% ~ 70%, geeignet für die Massenproduktion von Pulver; aber aufgrund der Verwendung von Seide Zerstäubung in der Regel, jedoch, wie das Pulver in der Regel durch Zerstäubung des Drahtes gemacht wird, ist der Rohstoff erforderlich, um gute Verarbeitungseigenschaften zu haben, die die Herstellung von schwer zu verformenden Legierungspulver einschränkt, und die Kosten sind hoch.

PA-Methode ist mehr in der Hochfrequenz-Plasma-Sphäroidisierung Methode (RFP) verwendet, kann unregelmäßige Pulverpartikel durch die Durchführung von Gas durch die Ladung Pistole in den Plasma-Brenner gesprüht, Hochtemperatur-Plasma, so dass das Pulver schnell zu absorbieren Wärme schmelzen, in der Rolle der Oberflächenspannung zu kugelförmigen Tröpfchen zu bilden, und in einem sehr kurzen Zeitraum plötzlich kalt Erstarrung, und schließlich erreichen die geformte Pulver “Kunststoff Das Endergebnis ist die “shaping” des heterogenen Pulvers zu einem kugelförmigen Pulver zu erhalten. Die Verwendung der RFP-Methode zur Herstellung von kugelförmigem Pulver hat in der Regel die Vorteile eines einfachen Prozesses, einer feinen Pulvergröße, einer hohen Sphärizität, einer hohen Reinheit, einer guten Fließfähigkeit usw., aber das kugelförmige Pulver erfordert in der Regel eine Sekundärsiebung, und die Effizienz muss verbessert werden. Derzeit wird die Sphäroidisierung von Ti, Cu, Ni, W, Ta, Mo und anderen Metallpulvern erfolgreich durchgeführt.

Anwendung von 316L-Edelstahlpulver

316L und 304L sind die am häufigsten verwendeten austenitischen rostfreien Stahlpulver. Sie sind ausgezeichnete Konstruktionswerkstoffe mit guten mechanischen Gesamteigenschaften und einem breiten Anwendungsspektrum. 316L weist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf und findet zahlreiche Anwendungen in der Luftfahrt, im Maschinenbau, in der Petrochemie, in der Lebensmittel-, Küchen- und Badindustrie, in der Medizin, im Schmuckbereich, im Bauwesen und in der Elektroindustrie usw. Der Mo-Gehalt verleiht der Stahlsorte eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Lochfraß und kann sicher in Umgebungen verwendet werden, die Halogenionen wie Cl- enthalten. Edelstahlpulver werden je nach Partikelgröße und -morphologie in Sinterteilen, porösen Materialien, spritzgegossenen Präzisionsteilen, gespritzten Materialien, 3D-Druck, Verbundwerkstoffen, Metallbeschichtungen usw. eingesetzt. Geeignet für PM-Presssintern, MIM-Metallspritzguss, HIP-heißisostatisches Pressen, AM-Additive Manufacturing und viele andere Verfahren…

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