Hei acolo! Dacă v-ați implicat vreodată în imprimarea 3D din metal, pulverizarea termică sau piese de producție avansată, probabil ați auzit foarte mult termenul „pulbere de aliaj”. Dar iată lucrul care provoacă o mulțime de oameni - în special cei noi care tocmai intră în joc: ce de faptestedimensiunea particulelor de pulbere de aliaj? Am înțeles, nu este partea cea mai plină de farmec a procesului, dar credeți-mă, este un lucru bun pentru cum iese produsul final. Fiind o persoană care a fost în jocul cu pulbere de aliaj de peste un deceniu, am răspuns la această întrebare de o sută de ori, așa că haideți să o descompunem așa cum aș face-o pentru un nou client care intră în biroul meu.
În primul rând, să nu ne complicăm prea mult. Dimensiunea particulelor de pulbere de aliaj este doar o măsură a cât de mari (sau mici) sunt particulele minuscule de metal din lotul dvs. - atât de simplu. Dar nu este un număr unic pentru toate. Este o gamă, nu? De exemplu, nu aveți fiecare particulă de exact 20 de microni; ai o distribuție și acea distribuție este cea mai importantă. Pentru context, un micron este o milioneme dintr-un metru - deci un grăunte de nisip are de obicei 90 de microni sau mai mare, în timp ce un păr uman are aproximativ 50 de microni grosime. Ai inteles? Deci, când vorbim despre dimensiunile pulberilor, ne aflăm în acea lume minusculă.
Permiteți-mi să pun asta în termeni reali, deoarece vând diferite tipuri de pulbere de aliaj pentru tot felul de locuri de muncă. Luați pulberea din aliaj de titan, de exemplu, dacă o utilizați pentru imprimarea 3D cu fuziune pe strat de pulbere (aceasta este genul elegant în care topiți straturi de pulbere pentru a face o piesă), doriți un interval de dimensiuni de 15 până la 45 de microni. Dacă este prea mare, imprimanta nu poate așeza un strat suficient de subțire, astfel încât partea dvs. ar putea avea goluri sau să fie slabă. Dacă este prea mică, pulberea devine complet aglomerată și curge greu – în plus, poate cauza probleme cu praful, pe care trebuie să le gestionăm foarte atent cu titanul, deoarece este reactiv. Ar trebui să rețin că diferite aplicații au nevoie de intervale diferite, așa că verificați întotdeauna specificațiile pentru procesul dvs. Și hei, dacă aveți nevoie de mai multe detalii, consultați pagina noastră de pulbere din aliaj de titan pentru intervalele exacte pe care le oferim pentru diferite cazuri de utilizare.
Așteptați, să vorbim despre de ce dimensiunea contează chiar și dincolo de „curgere” sau „imprimare”. Să presupunem că utilizați pulbere de feroaliaj pentru acoperirea pieselor pentru a le face rezistente la rugină sau foarte dure. Dacă particulele sunt prea grosiere, acoperirea va fi neuniformă - veți obține pete groase și subțiri, iar cele subțiri se vor uza rapid. Dar dacă sunt prea fine, pudra s-ar putea să nu „stropească” chiar atunci când este pulverizată, astfel încât să obțineți un strat aspru, poros, care nu protejează bine. Pentru pulberea de feroaliaje, lucrăm de obicei cu un interval de 45 până la 150 de microni pentru aplicații de pulverizare termică, iar aceasta este testată în mod repetat pentru a ne asigura că funcționează. De aceea, nu vindem doar pudră aleatorie, ci limităm distribuția mărimii, deoarece are un impact direct asupra rezultatului final.
Un alt mare: pulbere de cobalt cu carbură de tungsten. Aceste lucruri sunt folosite pentru unelte de tăiat, burghie și piese care trebuie să fie bătute. Mărimea particulelor de aici estecriticpentru duritate și duritate. Dacă aveți particule mai fine de carbură de tungsten (cum ar fi 1 până la 10 microni), obțineți o unealtă mai dură, care poate ține o margine mai mult, dar este puțin mai fragilă. Dacă utilizați particule mai grosiere (10 până la 30 de microni), instrumentul este mai dur, dar se uzează mai repede. Așadar, amestecul nostru de aici se referă la echilibrarea asta, în funcție de ceea ce are nevoie clientul. Am mai avut clienți care au venit la noi cu un lot prost, deoarece au folosit pulbere cu dimensiunea greșită pentru lamele lor de tăiere și pur și simplu nu a funcționat. Nu face această greșeală – dimensiunea este totul aici.
Să comutăm treptele la ceva mai familiar: pulbere de bronz de aluminiu. Acesta este aliajul de culoare aurie folosit adesea pentru piese decorative, rulmenți și componente ale supapelor. Pentru piesele care au nevoie de o finisare netedă, cum ar fi acele bucăți decorative, alegem o dimensiune mai mică a particulei - cum ar fi 10 până la 50 de microni - pentru că se așează uniform și oferă un aspect frumos și uniform. Pentru rulmenți, totuși, am putea folosi un interval puțin mai gros (50 până la 100 de microni), deoarece particulele puțin mai mari ajută la lubrifiere atunci când rulmentul se mișcă. Am avut un client să creeze bijuterii metalice personalizate cu pulberea noastră de bronz de aluminiu și a jurat pe dimensiunea fină, deoarece a făcut ca piesele turnate să arate exact ca bronzul real, fără margini aspre. Acesta este tipul de detaliu pe care mărimea îl aduce pe masă.
Și pulbere de aliaj de nichel — omule, acesta este un cal de muncă pentru aplicații la temperaturi înalte, cum ar fi piesele de motoare cu reacție sau cuptoarele industriale. Părțile respective trebuie să suporte căldura nebună, așa că pulberea trebuie să se topească uniform și să se lipească puternic. Dacă dimensiunea particulelor este prea neuniformă, unele particule se vor topi înaintea altora, ceea ce duce la puncte slabe sau inconsecvențe în partea finală. Pentru pulberea de aliaj de nichel utilizată în fuziunea cu strat de pulbere cu laser, rămânem la 15 până la 53 de microni, iar pentru acoperirile prin pulverizare termică pentru componente cu căldură ridicată, folosim puțin mai grosier (45 până la 150 microni). Am testat aceste lucruri în cuptoare care funcționează la 1.000°C, iar pulberea de dimensiunea potrivită nu se crăpă sau nu se descuamă - dimensiune greșită și eșuează rapid. Acesta este tipul de fiabilitate pe care se bazează clienții noștri și începe cu obținerea mărimii potrivite.
Acum, cum măsurăm de fapt această dimensiune? Nu este ca și cum ai folosi o riglă, evident. Folosim ceva numit difracție cu laser - tragi un laser printr-o probă de pulbere, iar modul în care lumina se împrăștie ne spune cât de mari sunt particulele. Este rapid și precis, motiv pentru care toți furnizorii buni de pudră îl folosesc. De asemenea, cernem pulberea prin diferite dimensiuni de plasă pentru a separa particulele în intervale specifice - cum ar fi, dacă doriți doar 15-45 microni, cernem orice lucru mai mic de 15 și mai mare de 45. Uneori facem atât difracție cu laser, cât și analiză prin sită pentru a verifica din nou, pentru că nu doriți nicio surpriză când pulberea atinge podeaua dumneavoastră.
Iată o întrebare frecventă pe care o primesc: „mai fin” înseamnă „mai bine”? Răspuns scurt: nu. Dacă utilizați pudră pentru o parte care trebuie să fie dură, mai grosier ar putea fi mai bine. Dacă aveți nevoie de un finisaj neted sau de toleranțe strânse, mai fină este calea de urmat. Totul depinde de procesul tău și de ce va face piesa. Am avut odată un client care a comandat pudră de titan super fină pentru că a crezut că va face o piesă imprimată 3D mai puternică, dar a ajuns să provoace probleme de flux în imprimanta lui și a făcut piese cu mai multă porozitate. L-am ajustat la un interval de 20-63 de microni, iar piesele lui au fost mult mai bune. De aceea, a vorbi despre mărime nu este doar despre numere, ci este despre potrivirea acestor numere la nevoile tale specifice.
Un alt lucru de reținut: forma particulelor se poate lega și de dimensiune, dar aceasta este o cu totul altă conversație. Particulele rotunde curg mai bine, motiv pentru care o mulțime de pulbere este atomizată (pulverizată în picături mici care se solidifică în sfere). Particulele neregulate pot avea o distribuție diferită a dimensiunilor, dar funcționează pentru anumite aplicații, cum ar fi turnarea prin injecție de metal. Dar chiar și cu formă, dimensiunea este încă baza tuturor. Puteți avea pudră rotundă care are dimensiunea greșită și tot nu va funcționa corect.
Deci, dacă sunteți acolo în căutarea unei pulberi de aliaj, nu cereți doar „pulbere de aliaj” - întrebați despre intervalul de mărime a particulelor. Fie că aveți nevoie de titan pentru imprimare 3D, feroaliaj pentru acoperiri, carbură de tungsten cobalt pentru scule de tăiere, bronz de aluminiu pentru piese decorative sau aliaj de nichel pentru lucrări cu căldură ridicată, dimensiunea va face sau distruge proiectul dvs. Avem și game personalizate, apropo, dacă aveți nevoie de ceva care nu este disponibil, putem colabora cu dvs. pentru a selecta dimensiunea exactă de care aveți nevoie.
La sfârșitul zilei, am făcut asta suficient de mult pentru a știu că oamenii vor doar pudră pe care să poată conta. Ei nu vor să se ocupe de piese care eșuează pentru că pulberea a avut dimensiunea greșită sau să fie nevoiți să refacă un lot întreg pentru că au ales o gamă greșită. De aceea, suntem mari în ceea ce privește transparența aici - vă spunem exact ce dimensiune obțineți, cum este măsurată și de ce această gamă funcționează pentru aplicația dvs. Dacă v-ați săturat să aveți de-a face cu furnizori care vând doar „pulbere” fără detalii, contactați-ne. Suntem bucuroși să vă parcurgem proiectul, să vă răspundem la toate întrebările despre dimensiunea particulelor și să vă punem la dispoziție pulberea de aliaj potrivită pentru munca dvs. Nu lăsați un mic detaliu, cum ar fi dimensiunea particulelor, să vă strice următorul mare proiect - contactează-ne și ne vom asigura că aveți exact ceea ce aveți nevoie.
Referinte:
- ASTM B821-21, Metoda de testare standard pentru distribuția dimensiunii particulelor pulberilor metalice și compușilor înrudiți prin difracție cu laser
- Powell, GL și Edington, JW (1980). Efectul dimensiunii particulelor de pulbere asupra proprietăților aliajelor sinterizate. Journal of Materials Science, 15(10), 2570-2578.
- Societatea de pulverizare termică. (2020). Manual de tehnologie de pulverizare termică (ed. a 2-a). ASM International.
- Kruth, JP, Levy, G., Klocke, F. și Childs, THC (2007). Fenomene de consolidare în producția stratificată pe bază de laser și strat de pulbere. CIRP Anales - Tehnologia de fabricație, 56(2), 730-759.