Úloha zliatinového prášku v pokročilej kovovej 3D tlači
Vzostup výroby aditív, konkrétne selektívne tavenie laserom (SLM) a tavenie elektrónovým lúčom (EBM), postavil zliatinový prášok do centra priemyselných inovácií. Na rozdiel od tradičného odlievania si tieto procesy vyžadujú sférické zliatinové prášky s vysokou tekutosťou a vysokou hustotou, aby sa zabezpečilo, že každá vrstva konštrukcie bude jednotná. Vysokovýkonné kovové prášky, ako je titán, superzliatiny na báze niklu a kobalt-chróm, umožňujú inžinierom navrhovať zložité geometrie, ktoré sa predtým nedali vyrobiť. Presnosť procesu práškovej metalurgie zaisťuje, že konečný komponent si zachováva mechanickú integritu a zároveň výrazne znižuje odpad materiálu.
Kľúčové vlastnosti pre úspech 3D tlače
- Distribúcia veľkosti častíc (PSD): Zaisťuje konzistentné tavenie a povrchovú úpravu.
- Sférická morfológia: Zlepšuje tok prášku cez stavebnú dosku.
- Chemická čistota: Zabraňuje oxidácii a zaisťuje pevnosť finálnej časti.
Predĺženie životnosti komponentov prostredníctvom tepelne rozprašovaných zliatinových práškov
V drsnom priemyselnom prostredí sú zariadenia často vystavené extrémnemu teplu, korózii a abrazívnemu opotrebovaniu. Termálny sprej zliatinové prášky sa používajú na nanášanie ochranného náteru na povrch týchto komponentov. Pomocou techník, ako je vysokorýchlostné kyslíkové palivo (HVOF) alebo plazmové striekanie, sa špecializované legované prášky roztavia a poháňajú na substrát. Tým sa vytvorí návarová vrstva, ktorá môže predĺžiť životnosť dielu až päťkrát. Priemyselné odvetvia, ako je ropa a plyn, baníctvo a letecký priemysel, sa spoliehajú na tieto nátery pri údržbe drahých strojov a znížení prestojov spôsobených mechanickými poruchami.
Bežne používané kompozície termálnych sprejov
| Typ zliatiny | Primárny úžitok | Spoločná aplikácia |
| WC-Co (karbid volfrámu) | Extrémna odolnosť proti opotrebeniu | Vrtáky a hriadele čerpadiel |
| NiCrBSi (na báze niklu) | Odolnosť proti korózii a oxidácii | Kotlové rúry a ventily |
| MCrAlY zliatiny | Ochrana proti vysokej teplote | Lopatky plynových turbín |
Výrobné metódy a ich vplyv na kvalitu zliatinového prášku
Spôsob výroby zliatinového prášku priamo určuje jeho konečnú aplikáciu. Atomizácia plynu je najobľúbenejšou technikou na výrobu vysokokvalitných sférických práškov potrebných pre letecký a lekársky priemysel. Počas tohto procesu je prúd roztaveného kovu dezintegrovaný vysokotlakovými prúdmi inertného plynu. Iné metódy, ako je atomizácia vody, sú nákladovo efektívnejšie a produkujú častice nepravidelného tvaru, ktoré sú ideálne pre aplikácie lisovania a spekania, kde je pred konečným tepelným spracovaním nevyhnutná "pevnosť v surovom stave" alebo vzájomné spojenie častíc. Pochopenie týchto výrobných nuancií pomáha výrobcom vybrať ten správny materiál pre ich špecifické mechanické požiadavky.
Porovnanie atomizačných techník
- Atomizácia plynu: Produkuje sférické častice; nízky obsah kyslíka; ideálne pre AM.
- Atomizácia vody: Produkuje nepravidelné častice; nákladovo efektívne; používa sa na konštrukčné diely.
- Plazmová atomizácia: Najvyššia čistota a sférickosť; používa sa na reaktívne kovy ako titán.
Budúce trendy vo vývoji prispôsobeného zliatinového prášku
Ako sa technológia vyvíja, priemysel smeruje k „dizajnérskym práškom“. Namiesto používania bežne dostupných zliatin teraz spoločnosti vyvíjajú špeciálne práškové zliatiny prispôsobené špecifickým environmentálnym stresorom. To zahŕňa vývoj zliatin s vysokou entropiou (HEA), ktoré pozostávajú z piatich alebo viacerých prvkov v takmer rovnakých pomeroch. Tieto prášky ponúkajú bezprecedentné pomery pevnosti k hmotnosti a tepelnú stabilitu. Okrem toho tlak na udržateľnosť poháňa recykláciu kovového šrotu späť na vysokokvalitné prášky, čím sa zabezpečuje obehové hospodárstvo v sektore výroby kovov.
