Rolul pulberii de aliaj în imprimarea 3D a metalelor avansate
Creșterea producției aditive, în special topirea selectivă cu laser (SLM) și topirea cu fascicul de electroni (EBM), a plasat pulberea de aliaj în centrul inovației industriale. Spre deosebire de turnarea tradițională, aceste procese necesită pulberi de aliaj sferice cu fluiditate ridicată și densitate mare de ambalare pentru a se asigura că fiecare strat al construcției este uniform. Pulberile metalice de înaltă performanță, cum ar fi titanul, superaliaje pe bază de nichel și cobalt-crom, permit inginerilor să proiecteze geometrii complexe care anterior erau imposibil de fabricat. Precizia procesului de metalurgie a pulberilor asigură că componenta finală menține integritatea mecanică, reducând în același timp risipa de material în mod semnificativ.
Caracteristici cheie pentru succesul imprimării 3D
- Distribuția dimensiunii particulelor (PSD): Asigură topirea consecventă și finisarea suprafeței.
- Morfologie sferică: Îmbunătățește fluxul de pulbere pe placa de construcție.
- Puritate chimică: Previne oxidarea și asigură rezistența piesei finale.
Îmbunătățirea longevității componentelor prin pulberi de aliaj de pulverizare termică
În mediile industriale dure, echipamentul este adesea supus la căldură extremă, coroziune și uzură abrazivă. Spray termic pulberi de aliaj sunt utilizate pentru aplicarea unui strat protector pe suprafața acestor componente. Prin utilizarea unor tehnici precum oxi-combustibil de mare viteză (HVOF) sau pulverizarea cu plasmă, pulberile aliate specializate sunt topite și propulsate pe un substrat. Acest lucru creează un strat dur care poate prelungi durata de viață a unei piese de până la cinci ori. Industrii precum petrol și gaze, minerit și aerospațial se bazează pe aceste acoperiri pentru a menține mașinile scumpe și pentru a reduce timpul de nefuncționare cauzat de defecțiuni mecanice.
Compoziții de pulverizare termică utilizate în mod obișnuit
| Tip aliaj | Beneficiul principal | Aplicație comună |
| WC-Co (carbură de tungsten) | Rezistență extremă la uzură | Burghii si arbori pompe |
| NiCrBSi (pe bază de nichel) | Rezistență la coroziune și oxidare | Tuburi și supape pentru cazan |
| Aliaje MCrAlY | Protecție la temperatură ridicată | Pale de turbine cu gaz |
Metode de producție și impactul lor asupra calității pulberii de aliaj
Metoda folosită pentru producerea pulberii de aliaj dictează direct aplicarea sa finală. Atomizarea cu gaz este cea mai populară tehnică pentru producerea pulberilor sferice de înaltă calitate necesare pentru aplicații aerospațiale și medicale. În timpul acestui proces, un curent de metal topit este dezintegrat de jeturi de gaz inert de înaltă presiune. Alte metode, cum ar fi atomizarea apei, sunt mai rentabile și produc particule de formă neregulată, care sunt ideale pentru aplicații de presare și sinterizare unde este necesară „rezistența verde” sau interconectarea particulelor înainte de tratamentul termic final. Înțelegerea acestor nuanțe de producție îi ajută pe producători să aleagă materialul potrivit pentru cerințele lor mecanice specifice.
Comparația tehnicilor de atomizare
- Atomizarea gazelor: produce particule sferice; conținut scăzut de oxigen; ideal pentru AM.
- Atomizarea apei: produce particule neregulate; rentabil; folosit pentru piese structurale.
- Atomizare plasma: cea mai mare puritate și sfericitate; folosit pentru metale reactive precum titanul.
Tendințele viitoare în dezvoltarea personalizată a pulberilor de aliaj
Pe măsură ce tehnologia evoluează, industria se îndreaptă către „Pudre de design”. În loc să utilizeze aliaje disponibile, companiile dezvoltă acum compoziții de pulbere de aliaj personalizate adaptate factorilor de stres specifici de mediu. Aceasta include dezvoltarea aliajelor de înaltă entropie (HEA), care constau din cinci sau mai multe elemente în proporții aproape egale. Aceste pulberi oferă raporturi rezistență-greutate și stabilitate termică fără precedent. În plus, impulsul pentru durabilitate conduce reciclarea deșeurilor metalice înapoi în pulberi de calitate superioară, asigurând o economie circulară în sectorul producției de metale.
