Rollen af legeret pulver i avanceret metal 3D-print
Fremkomsten af additiv fremstilling, specifikt selektiv lasersmeltning (SLM) og elektronstrålesmeltning (EBM), har placeret legeringspulver i centrum for industriel innovation. I modsætning til traditionel støbning kræver disse processer sfæriske legeringspulvere med høj flydeevne og høj pakningstæthed for at sikre, at hvert lag af bygningen er ensartet. Højtydende metalpulvere, såsom titanium, nikkelbaserede superlegeringer og kobolt-krom, giver ingeniører mulighed for at designe komplekse geometrier, som tidligere var umulige at fremstille. Præcisionen af pulvermetallurgiprocessen sikrer, at den endelige komponent bevarer den mekaniske integritet, samtidig med at materialespild reduceres betydeligt.
Nøglekarakteristika for succes med 3D-print
- Partikelstørrelsesfordeling (PSD): Sikrer ensartet smeltning og overfladefinish.
- Sfærisk morfologi: Forbedrer flowet af pulveret hen over byggepladen.
- Kemisk renhed: Forhindrer oxidation og sikrer den sidste dels styrke.
Forbedrer komponenternes levetid gennem termiske spraylegeringspulvere
I barske industrielle miljøer udsættes udstyr ofte for ekstrem varme, korrosion og slid. Termisk spray legeringspulvere bruges til at påføre en beskyttende belægning på overfladen af disse komponenter. Ved at bruge teknikker som High-Velocity Oxy-Fuel (HVOF) eller plasmasprøjtning smeltes specialiserede legerede pulvere og drives på et substrat. Dette skaber et hårdt vendende lag, der kan forlænge en dels levetid med op til fem gange. Industrier som olie og gas, minedrift og rumfart er afhængige af disse belægninger for at vedligeholde dyre maskiner og reducere nedetid forårsaget af mekaniske fejl.
Almindeligt anvendte termiske spraysammensætninger
| Legeringstype | Primær fordel | Fælles ansøgning |
| WC-Co (wolframcarbid) | Ekstrem slidstyrke | Bor og pumpeaksler |
| NiCrBSi (nikkelbaseret) | Korrosions- og oxidationsbestandighed | Kedelrør og ventiler |
| MCrAlY legeringer | Høj temperatur beskyttelse | Gasturbine vinger |
Produktionsmetoder og deres indflydelse på legeringspulverkvalitet
Metoden, der bruges til at fremstille legeringspulver, dikterer direkte dets endelige anvendelse. Gasforstøvning er den mest populære teknik til fremstilling af sfæriske pulvere af høj kvalitet, der kræves til rumfart og medicinske applikationer. Under denne proces nedbrydes en smeltet metalstrøm af højtryks inerte gasstråler. Andre metoder, såsom vandforstøvning, er mere omkostningseffektive og producerer uregelmæssigt formede partikler, som er ideelle til presse-og-sinter-applikationer, hvor "grøn styrke" eller sammenlåsning af partikler er nødvendig før den endelige varmebehandling. At forstå disse produktionsnuancer hjælper producenterne med at vælge det rigtige materiale til deres specifikke mekaniske krav.
Sammenligning af atomiseringsteknikker
- Gasforstøvning: Producerer sfæriske partikler; lavt iltindhold; ideel til AM.
- Vandforstøvning: Producerer uregelmæssige partikler; omkostningseffektiv; bruges til konstruktionsdele.
- Plasmaatomisering: Højeste renhed og sfæriskhed; bruges til reaktive metaller som titan.
Fremtidige tendenser inden for udvikling af tilpasset legeret pulver
Efterhånden som teknologien udvikler sig, bevæger industrien sig mod "Designer Powders". I stedet for at bruge hyldelegeringer udvikler virksomheder nu brugerdefinerede legeringspulversammensætninger, der er skræddersyet til specifikke miljøbelastninger. Dette omfatter udviklingen af High-Entropy Alloys (HEA), som består af fem eller flere elementer i næsten lige store proportioner. Disse pulvere tilbyder hidtil usete styrke-til-vægt-forhold og termisk stabilitet. Ydermere driver indsatsen for bæredygtighed genanvendelse af metalskrot tilbage til pulvere af høj kvalitet, hvilket sikrer en cirkulær økonomi inden for metalfremstillingssektoren.
