Rollen til legert pulver i avansert metall 3D-utskrift
Fremveksten av additiv produksjon, spesielt Selective Laser Melting (SLM) og Electron Beam Melting (EBM), har plassert legeringspulver i sentrum for industriell innovasjon. I motsetning til tradisjonell støping, krever disse prosessene sfæriske legeringspulvere med høy flytbarhet og høy pakningstetthet for å sikre at hvert lag i konstruksjonen er ensartet. Høyytelses metallpulver, som titan, nikkelbaserte superlegeringer og kobolt-krom, lar ingeniører designe komplekse geometrier som tidligere var umulige å produsere. Presisjonen i pulvermetallurgiprosessen sikrer at den endelige komponenten opprettholder mekanisk integritet samtidig som den reduserer materialavfall betydelig.
Nøkkelegenskaper for suksess med 3D-utskrift
- Partikkelstørrelsesfordeling (PSD): Sikrer jevn smelting og overflatefinish.
- Sfærisk morfologi: Forbedrer flyten av pulveret over byggeplaten.
- Kjemisk renhet: Forhindrer oksidasjon og sikrer styrken til den siste delen.
Forbedrer komponentens levetid gjennom termiske spraylegeringspulver
I tøffe industrielle miljøer blir utstyr ofte utsatt for ekstrem varme, korrosjon og slitasje. Termisk spray legeringspulver brukes til å påføre et beskyttende belegg på overflaten av disse komponentene. Ved å bruke teknikker som High-Velocity Oxy-Fuel (HVOF) eller plasmasprøyting, smeltes spesiallegerte pulvere og drives på et underlag. Dette skaper et hardt lag som kan forlenge levetiden til en del med opptil fem ganger. Industrier som olje og gass, gruvedrift og romfart er avhengige av disse beleggene for å vedlikeholde kostbart maskineri og redusere nedetid forårsaket av mekanisk feil.
Vanlig brukte termiske spraysammensetninger
| Legeringstype | Primær fordel | Vanlig applikasjon |
| WC-Co (wolframkarbid) | Ekstrem slitestyrke | Bor og pumpeaksler |
| NiCrBSi (nikkelbasert) | Korrosjons- og oksidasjonsmotstand | Kjelrør og ventiler |
| MCrAlY legeringer | Høy temperatur beskyttelse | Gassturbinblader |
Produksjonsmetoder og deres innvirkning på legeringspulverkvalitet
Metoden som brukes til å produsere legeringspulver, dikterer direkte den endelige påføringen. Gassforstøvning er den mest populære teknikken for å produsere høykvalitets, sfæriske pulvere som kreves for romfart og medisinske applikasjoner. Under denne prosessen desintegreres en smeltet metallstrøm av høytrykks inerte gassstråler. Andre metoder, for eksempel vannforstøvning, er mer kostnadseffektive og produserer uregelmessig formede partikler, som er ideelle for press-og-sinter-applikasjoner der "grønn styrke" eller sammenlåsing av partikler er nødvendig før den endelige varmebehandlingen. Å forstå disse produksjonsnyansene hjelper produsenter med å velge riktig materiale for deres spesifikke mekaniske krav.
Sammenligning av atomiseringsteknikker
- Gassforstøvning: Produserer sfæriske partikler; lavt oksygeninnhold; ideell for AM.
- Vannatomisering: Produserer uregelmessige partikler; kostnadseffektiv; brukes til konstruksjonsdeler.
- Plasmaatomisering: Høyeste renhet og sfærisitet; brukes til reaktive metaller som titan.
Fremtidige trender innen utvikling av tilpasset legeringspulver
Etter hvert som teknologien utvikler seg, beveger industrien seg mot "Designer Powders." I stedet for å bruke hyllelegeringer, utvikler selskaper nå tilpassede legeringspulversammensetninger skreddersydd for spesifikke miljøbelastninger. Dette inkluderer utvikling av High-Entropy Alloys (HEA), som består av fem eller flere elementer i nesten like proporsjoner. Disse pulverene tilbyr enestående styrke-til-vekt-forhold og termisk stabilitet. Videre driver arbeidet for bærekraft resirkuleringen av metallskrap tilbake til pulver av høy kvalitet, noe som sikrer en sirkulær økonomi innen metallproduksjonssektoren.
