Bu Gönderiyi Paylaş

İçindekiler

Katmanlı imalat dünyayı kasıp kavurdu ve PBF tekniği için toz bu devrimin önemli bir oyuncusu. Bu makale, PBF'de kullanılan metal tozları dünyasına derinlemesine inerek, türlerini, bileşimlerini, özelliklerini, uygulamalarını ve daha fazlasını inceliyor. İster deneyimli bir profesyonel ister meraklı bir acemi olun, bu kapsamlı rehber size değerli bilgiler ve pratik bilgiler sağlayacaktır.

Genel Bakış PBF Tekniği İçin Toz

Toz Yataklı Füzyon (PBF), Seçici Lazerle Eritme (SLM) ve Elektron Işınla Eritme (EBM) gibi çeşitli teknolojileri içeren bir katmanlı imalat kategorisidir. PBF, karmaşık ve hassas parçalar oluşturmak için toz halindeki malzemenin katmanlarını eritme işlemidir. Metal tozu seçimi çok önemlidir, çünkü nihai ürünün kalitesini, mukavemetini ve performansını doğrudan etkiler.

pBF tekniği için toz
PBF Tekniği için Toz 9

PBF Tekniği için Toz Çeşitleri

PBF'de kullanılan metal tozlarının manzarasını daha iyi anlamak için, belirli modellere ve bunların ayrıntılı açıklamalarına dalalım.

Metal TozuKompozisyonMülklerUygulamalar
Ti-6Al-4VTitanyum alaşımı ( Ti, %6 Al, %4 V)Yüksek mukavemet, düşük ağırlık, korozyona dayanıklıHavacılık, tıbbi implantlar, otomotiv
316L Paslanmaz ÇelikDemir alaşımı (-18 Cr, -14 Ni, %2-3 Mo)Korozyona dayanıklı, iyi mekanik özelliklerTıbbi cihazlar, gıda işleme ekipmanları
AlSi10MgAlüminyum alaşımı ( Al, Si, %0,3-0,5 Mg)Hafif, iyi termal özelliklerOtomotiv, havacılık ve uzay, tüketim malları
Inconel 718Nikel alaşımı (-55 Ni, -21 Cr, %4,75-5,5 Nb)Yüksek sıcaklık dayanımı, iyi kaynaklanabilirlikHavacılık, enerji, otomotiv
Maraging Çelik 1.2709Demir alaşımı ( Ni, %9 Co, %5 Mo, %0,2 Ti)Yüksek mukavemet, sertlik ve toklukTakım, havacılık, otomotiv
CoCrMoKobalt alaşımı ( Co, -30 Cr, %5-7 Mo)Aşınmaya dayanıklı, biyouyumluTıbbi implantlar, dişçilik uygulamaları
Bakır C18150Bakır alaşımı (,85 Cu, %0,15 Zr)Yüksek termal ve elektriksel iletkenlikElektrik bileşenleri, termal yönetim
AlSi12Alüminyum alaşımı (-89 Al, -12 Si)Yüksek mukavemet/ağırlık oranı, iyi döküm özellikleriOtomotiv, havacılık ve uzay
Hastelloy XNikel alaşımı (-50 Ni, -23 Cr, %8-10 Mo)Yüksek sıcaklıklarda oksidasyon ve korozyona dayanıklıHavacılık ve uzay, kimyasal işleme
Takım Çeliği H13Demir alaşımı (%0,4 C, %5 Cr, %1,3 Mo, %1 V)Yüksek aşınma direnci, termal kararlılıkKalıplar, kalıplar, kalıplar

Bileşimi PBF Tekniği İçin Toz

Bu metal tozlarının bileşimini anlamak, projeniz için doğru malzemeyi seçmek için çok önemlidir. Her tozun benzersiz element karışımı, farklı uygulamalar için uygun hale getiren belirli özellikler kazandırır.

Metal TozuAna Elementlerİkincil UnsurlarSafsızlıklar
Ti-6Al-4VTitanyum, Alüminyum, VanadyumDemir, OksijenKarbon, Azot
316L Paslanmaz ÇelikDemir, Krom, NikelMolibden, Manganez, SilisyumFosfor, Kükürt
AlSi10MgAlüminyum, Silikon, MagnezyumDemir, BakırTitanyum, Çinko
Inconel 718Nikel, Krom, NiyobyumMolibden, Titanyum, AlüminyumKarbon, Kobalt
Maraging Çelik 1.2709Demir, Nikel, Kobalt, MolibdenTitanyum, AlüminyumKarbon, Silisyum
CoCrMoKobalt, Krom, MolibdenNikel, DemirManganez, Silikon
Bakır C18150Bakır, ZirkonyumDemir, Kurşun
AlSi12Alüminyum, SilisyumDemir, BakırManganez, Çinko
Hastelloy XNikel, Krom, MolibdenDemir, KobaltManganez, Silikon
Takım Çeliği H13Demir, Krom, Molibden, VanadyumKarbon, Silisyum, ManganezFosfor, Kükürt

Özellikleri PBF Tekniği İçin Toz

PBF'de kullanılan her metal tozu türü, onu belirli uygulamalar için uygun hale getiren farklı özelliklere sahiptir. Burada bu özellikleri ayrıntılı olarak inceliyoruz.

Metal TozuYoğunluk (g/cm³)Erime Noktası (°C)Çekme Dayanımı (MPa)Uzama (%)Sertlik (HV)
Ti-6Al-4V4.431660900-110010-15330
316L Paslanmaz Çelik7.991375-1400480-62030-40200
AlSi10Mg2.68570-580300-3505-10120
Inconel 7188.191260-1336965-124110-20330
Maraging Çelik 1.27098.014132000-25005-10500
CoCrMo8.291330-1390900-130010-20500
Bakır C181508.961083350-41020-30110
AlSi122.68570-580200-3005-1080
Hastelloy X8.221260-1350700-100030-40200
Takım Çeliği H137.801425-15301000-120010-15600

PBF Tekniği için Tozun Uygulamaları

PBF için metal tozları, çeşitli endüstrilerde farklı uygulamalara sahiptir. İşte her bir toz türünün nerede mükemmel olduğuna daha yakından bir bakış.

Metal TozuEndüstriÖzel Uygulamalar
Ti-6Al-4VHavacılık, TıbbiUçak bileşenleri, implantlar
316L Paslanmaz ÇelikTıbbi, GıdaCerrahi aletler, gıda işleme ekipmanları
AlSi10MgOtomotiv, HavacılıkHafif parçalar, prototipler
Inconel 718Havacılık ve Uzay, EnerjiTürbin kanatları, roket motorları
Maraging Çelik 1.2709Takım, Havacılık ve UzayYüksek mukavemetli aletler, yapısal bileşenler
CoCrMoTıbbi, DişEklem replasmanları, diş protezleri
Bakır C18150Elektrik, TermalElektrik konnektörleri, ısı eşanjörleri
AlSi12Otomotiv, HavacılıkMotor bileşenleri, braketler
Hastelloy XHavacılık, KimyasalYanma odaları, kimyasal reaktörler
Takım Çeliği H13Takım, KalıplamaEnjeksiyon kalıpları, döküm kalıpları

Sınıflar PBF Tekniği İçin Toz

Farklı metal tozu kaliteleri, belirli uygulamalar için doğru malzemenin seçilmesini sağlar. İşte yaygın olarak kullanılan tozlar için mevcut bazı kaliteler.

Metal TozuNotlarAçıklama
Ti-6Al-4V5. Sınıf, 23. SınıfStandart ve ekstra düşük ara sürüm
316L Paslanmaz Çelik316L, 316LVMDüşük karbonlu ve vakumla eritilmiş versiyonlar
AlSi10MgStandartYaygın olarak kullanılan kalite
Inconel 718AMS 5662, AMS 5663Havacılık ve yüksek sıcaklık kaliteleri
Maraging Çelik 1.2709StandartYaygın olarak kullanılan kalite
CoCrMoF75, F1537Tıbbi implant kaliteleri
Bakır C18150StandartYaygın olarak kullanılan kalite
AlSi12StandartYaygın olarak kullanılan kalite
Hastelloy XAMS 5754, UNS N06002Yüksek sıcaklık ve korozyona dayanıklı kaliteler
Takım Çeliği H13Standart, H13 ESRYaygın ve elektro-cüruf arıtılmış versiyonlar

Teknik Özellikler, Boyutlar ve Standartlar

Her metal tozu türü, endüstri gereksinimlerini karşılamak için belirli standartlar ve boyutlarla birlikte gelir.

Metal TozuParçacık Boyutu (µm)StandartlarTedarikçiFiyat (kg başına)
Ti-6Al-4V15-45ASTM B348, ASTM F2924EOS, Arcam, AP&C$300 – $500
316L Paslanmaz Çelik15-45ASTM A276, ASTM F138GKN, Sandvik, Carpenter$100 – $150
AlSi10Mg20-63DIN EN 1706, ASTM B361SLM Çözümleri, EOS$80 – $120
Inconel 71815-45AMS 5662, AMS 5663Praxair, Sandvik, LPW$150 – $250
Maraging Çelik 1.270915-45AMS 6512Carpenter, Sandvik$200 – $300
CoCrMo20-63ASTM F75, ASTM F1537Carpenter, EOS$200 – $400
Bakır C1815015-45ASTM B124, ASTM B152Sandvik, Carpenter$50 – $100
AlSi1220-63DIN EN 1706EOS, SLM Çözümleri$70 – $110
Hastelloy X15-45AMS 5754, UNS N06002Praxair, Sandvik$200 – $300
Takım Çeliği H1320-63ASTM A681Carpenter, Sandvik$100 – $200

PBF Tekniği için Tozun Artıları ve Eksileri

Doğru metal tozunu seçerken, her seçeneğin avantajlarını ve dezavantajlarını tartmak önemlidir.

Metal TozuArtılarıEksiler
Ti-6Al-4VYüksek mukavemet/ağırlık oranı, korozyona dayanıklıPahalı, işlenmesi zor
316L Paslanmaz ÇelikMükemmel korozyon direnci, biyouyumluBazı alaşımlara göre daha düşük mukavemet
AlSi10MgHafif, iyi termal iletkenlikDaha düşük mukavemet ve sertlik
Inconel 718Yüksek sıcaklık dayanımı, iyi kaynaklanabilirlikPahalı, işlenmesi zor
Maraging Çelik 1.2709Son derece yüksek mukavemet, iyi işlenebilirlikPahalı, ısıl işlem gerektirir
CoCrMoYüksek aşınma direnci, biyouyumluPahalı, işlenmesi zor
Bakır C18150Mükemmel termal ve elektriksel iletkenlikYumuşak, aşınmaya eğilimli
AlSi12İyi döküm özellikleri, hafifDaha düşük mukavemet ve sertlik
Hastelloy XMükemmel oksidasyon ve korozyon direnciPahalı, işlenmesi zor
Takım Çeliği H13Yüksek aşınma direnci, termal kararlılıkPahalı, ısıl işlem gerektirir

PBF için Doğru Tozu Seçme

Doğru tozu seçmek, malzeme özellikleri, uygulama gereksinimleri ve maliyet dahil olmak üzere çeşitli faktörlerin dikkate alınmasını içerir. Karar vermenize yardımcı olacak bir karşılaştırma.

FaktörTi-6Al-4V316L Paslanmaz ÇelikAlSi10MgInconel 718Maraging Çelik 1.2709CoCrMoBakır C18150AlSi12Hastelloy XTakım Çeliği H13
GüçYüksekOrtaOrtaYüksekÇok YüksekYüksekOrtaOrtaYüksekYüksek
AğırlıkDüşükOrtaDüşükOrtaOrtaYüksekYüksekDüşükYüksekOrta
Korozyon DirenciYüksekÇok YüksekOrtaYüksekOrtaÇok YüksekDüşükOrtaÇok YüksekOrta
Termal İletkenlikOrtaDüşükYüksekOrtaDüşükDüşükÇok YüksekYüksekOrtaDüşük
MaliyetYüksekOrtaDüşükYüksekYüksekYüksekDüşükDüşükYüksekOrta
pBF tekniği için toz
PBF Tekniği için Toz 16

SSS

SoruCevap
Katmanlı imalatta PBF nedir?PBF (Toz Yataklı Füzyon), bir lazer veya elektron ışını gibi bir ısı kaynağının, 3B bir nesne oluşturmak için toz halindeki malzemeyi katman katman erittiği bir katmanlı imalat türüdür.
Başlıca PBF türleri nelerdir?Başlıca PBF türleri, Seçici Lazerle Eritme (SLM) ve Elektron Işınla Eritme'dir (EBM). SLM, ısı kaynağı olarak bir lazer kullanırken, EBM bir elektron ışını kullanır.
Toz seçimi neden önemlidir?Toz seçimi, basılan parçanın mekanik özelliklerini, yüzey kalitesini ve genel kalitesini etkiler. Farklı tozlar, belirli uygulamalar için çok önemli olan farklı mukavemet, termal iletkenlik, korozyon direnci ve diğer özellikler sunar.
Toz kalitesi nasıl kontrol edilir?Toz kalitesi, parçacık boyutu dağılımı, kimyasal bileşim ve saflık gibi çeşitli ölçümlerle kontrol edilir. Üreticiler, tozlarında tutarlılık ve güvenilirlik sağlamak için ASTM ve ISO gibi standartları kullanır.
Farklı tozlar karıştırılabilir mi?Genel olarak, farklı tozların karıştırılması, tutarsız özelliklere ve düşük parça kalitesine yol açabileceğinden önerilmez. Ancak, bazı araştırma ve deneysel kurulumlarda, belirli özellikleri elde etmek için özel karışımlar kullanılabilir.
PBF ile ilgili yaygın zorluklar nelerdir?Yaygın zorluklar arasında toz geri dönüşümü, gözenekliliğin kontrolü, tutarlı katman yapışması ve kalıntı gerilmelerin yönetimi yer alır. Bu zorlukların üstesinden gelmek için gelişmiş teknikler ve dikkatli proses kontrolü esastır.
PBF'de toz nasıl geri dönüştürülür?Kullanılmayan toz toplanabilir ve sonraki yapımlarda yeniden kullanılabilir, ancak kalite standartlarını karşıladığından emin olmak için dikkatlice elenmeli ve test edilmelidir. Zamanla, geri dönüştürülmüş toz bozulabilir ve kaliteyi korumak için taze tozun karıştırılması gerekir.
Çevresel etkileri nelerdir?PBF teknikleri, azaltılmış malzeme israfı ve tozu geri dönüştürme yeteneği nedeniyle geleneksel üretim yöntemlerinden daha sürdürülebilir olabilir. Ancak, makinelerin enerji tüketimi ve (bazı durumlarda) inert gaz ortamlarına duyulan ihtiyaç, yönetilmesi gereken çevresel etkilere sahip olabilir.
Hangi endüstriler PBF'den en çok faydalanıyor?Havacılık, tıp ve otomotiv endüstrileri, geleneksel üretim yöntemleri kullanılarak yapılması zor veya imkansız olan karmaşık, yüksek mukavemetli ve hafif parçalar üretme yeteneği nedeniyle PBF'den önemli ölçüde faydalanmaktadır.
Projem için doğru tozu nasıl seçerim?Mekanik özellikler, termal iletkenlik, korozyon direnci ve maliyet gibi uygulamanızın özel gereksinimlerini göz önünde bulundurun. Bilgilendirilmiş bir karar vermek için malzeme veri sayfalarını inceleyin ve toz tedarikçilerine veya uzmanlara danışın.

Sonuç

PBF tekniği için metal tozları dünyasında gezinmek karmaşık olabilir, ancak bu tozların türlerini, bileşimlerini, özelliklerini ve uygulamalarını anlamak çok önemlidir. Artıları ve eksileri tartarak ve projenizin özel ihtiyaçlarını göz önünde bulundurarak, katmanlı imalat çabalarınızın başarısını sağlayacak bilinçli bir

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

Bültenimize Abone Olun

Güncellemeleri alın ve en iyilerden öğrenin

Keşfedilecek Daha Fazla Şey

Scroll to Top