Preparación y aplicación de polvo de acero inoxidable 316L basado en impresión 3D

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Polvo 316L es un polvo de acero inoxidable común, debido a su excelente resistencia a la corrosión, resistencia al impacto a baja temperatura y otras propiedades, y se usa ampliamente en la producción industrial. El desarrollo de la tecnología de fabricación aditiva y la tecnología de revestimiento por láser también ha hecho del polvo 316L en la fabricación aditiva de una amplia gama de aplicaciones, este artículo se centrará en la preparación del polvo 316L y la aplicación de la introducción.

Fabricación aditiva
Preparación y aplicación de polvo de acero inoxidable 316L basado en impresión 3D 2

Preparación de polvo de acero inoxidable 316L

Los siguientes métodos de preparación de polvo metálico se utilizan comúnmente para impresión 3D, atomización por inducción de electrodo, atomización por electrodo rotatorio de plasma, periodización por plasma, etc.

La atomización por inducción de electrodos (EIGA), debido al uso de tecnología de fusión por inducción sin crisol para la producción de polvo, asegura de manera efectiva la sequedad de la materia prima y evita inclusiones en el polvo metálico y problemas de contaminación causados por el proceso de fusión.

Al ajustar la potencia y otros parámetros del proceso, el rendimiento de polvo fino puede alcanzar hasta 82% y la esfericidad del polvo hasta 99%, lo que cumple con los requisitos de impresión láser 3D en tamaño de partícula de polvo; Además, el método EIGA suele tener una alta eficiencia y un bajo consumo de energía. Además, el método EIGA generalmente tiene alta eficiencia y bajo consumo de energía, pero la limitación de la bobina de inducción en el tamaño del electrodo restringe el desarrollo de tecnología de atomización de material de electrodo de gran diámetro, mientras que la polarización del electrodo durante la fusión será un En cierta medida, la composición del polvo de aleación es desigual, y el "efecto paraguas" durante la preparación del polvo conducirá a una distribución del tamaño de partícula general más amplia del polvo, y las partículas tienen más El "polvo satélite", el polvo con forma y el polvo hueco, que a su vez conduce a una disminución en la fluidez del polvo, densidad de empaquetamiento suelta y baja densidad de vibración, además, el método EIGA de preparación de polvo también suele existir fácil de adherir, alta porosidad y otros problemas.

El método del electrodo giratorio utiliza un metal o aleación como electrodo autoconsumible, cuyas superficies terminales se calientan mediante un arco eléctrico y se funden en un líquido, que se expulsa y se tritura en finas gotas por la fuerza centrífuga del electrodo giratorio. a alta velocidad. El método PREP se basa en la formación de partículas esféricas debido a la tensión superficial en una atmósfera inerte a altas velocidades.

El método de esferoidización se utiliza principalmente para esferoidizar polvos irregulares producidos por trituración y métodos físico-químicos y es uno de los medios más eficaces para obtener partículas esféricas densas. El principio es utilizar una fuente de calor de alta temperatura y densidad de energía (plasma), las partículas de polvo se calientan rápidamente y se funden, y bajo la acción de su tensión superficial se condensan en gotas esféricas, en la cámara de enfriamiento después de un enfriamiento rápido para obtener un polvo esférico. .

Actualmente, el proceso de esferoidización se divide en dos tipos principales: esferoidización de iones de radiofrecuencia y esferoidización con láser. Debido a la aglomeración del polvo inicial, el polvo esferoidal se fundirá durante el proceso de esferoidización, dando como resultado un aumento del tamaño de partícula del polvo metálico esférico preparado.

El polvo preparado mediante el método de esferoidización por plasma es en su mayoría casi esférico, sin polvo esférico hueco en el polvo, pero una pequeña cantidad de "polvo satélite" fino adherido a la superficie, fluidez ligeramente pobre, el tamaño de partícula del polvo se distribuye principalmente en 20,7 ~ 45,4 μm, rendimiento de polvo fino de hasta 60% ~ 70%, adecuado para la producción en masa de polvo; pero debido al uso de atomización de seda generalmente, sin embargo, como el polvo generalmente se hace mediante atomización del alambre, se requiere que la materia prima tenga buenas propiedades de procesamiento, lo que restringe la preparación de polvo de aleación difícil de deformar, y el el costo es alto.

El método PA se usa más en el método de esferoidización de plasma de radiofrecuencia (RFP), puede ser partículas de polvo irregulares al transportar gas a través de la pistola de carga rociada en la antorcha de plasma, plasma de alta temperatura para que el polvo absorba rápidamente la fusión del calor, en el papel de tensión superficial para formar gotitas esféricas, y en muy poco tiempo se solidifica repentinamente en frío, y finalmente se logra el polvo moldeado “plástico El resultado final es el“ modelado ”del polvo heterogéneo para obtener un polvo esférico. El uso del método RFP para preparar polvo esférico generalmente tiene las ventajas de un proceso simple, tamaño de polvo fino, alta esfericidad, alta pureza, buena fluidez, etc., pero el polvo esférico generalmente requiere un tamizado secundario, la eficiencia debe mejorarse. Actualmente, se ha logrado con éxito la esferoidización de Ti, Cu, Ni, W, Ta, Mo y otros polvos metálicos.

Aplicación de polvo de acero inoxidable 316L

316L y 304L son los polvos de acero inoxidable austenítico más utilizados, son excelentes materiales estructurales con buenas propiedades mecánicas generales y una amplia gama de aplicaciones. 316L tiene una resistencia superior a la corrosión y tiene una gran cantidad de aplicaciones en aviación, maquinaria, petroquímica, alimentos, cocinas y baños, industrias médicas, de joyería, de construcción y eléctricas, etc. El contenido de Mo hace que el grado de acero tenga una excelente resistencia a las picaduras y puede ser seguro Es seguro para su uso en entornos que contienen iones halógenos como Cl-. Los polvos de acero inoxidable se utilizan ampliamente en piezas sinterizadas, materiales porosos, piezas de precisión moldeadas por inyección, materiales pulverizados, impresión 3D, materiales compuestos, revestimientos metálicos, etc., según el tamaño y la morfología de las partículas. Adecuado para sinterización de prensa PM, moldeo por inyección de metal MIM, prensado isostático en caliente HIP, fabricación aditiva AM y muchos otros procesos ...

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