Práškové kovy pro aditivní výrobu
V technologii spékání práškového kovu Renishaw se používá celá řada práškových kovů, včetně titanové slitiny Ti6Al4V, niklových slitin inconel 625 a 718, kobalt-chromové slitiny a hliníkové slitiny AlSi10Mg.
Prášková metalurgie
Prášková metalurgie (PM) je obecným pojmem pro zhutnění práškových kovů do podoby pevných součástí za použití horka a tlaku pro spečení částic; alternativně se označuje také jako lisování a sintrování. Do oblasti PM spadají různé technologie jako je isostatické lisování (HIP), vstřikové lití kovů (MIM) a plazmové sintrování (SPS). Všechny tyto technologie lze použít pro výrobu téměř konečného tvaru součástí; tím se snižuje potřeba třískového obrábění, při němž může vznikat velký objem odpadu.
V technologii aditivní výroby společnosti Renishaw se také používají jako prvotní materiály práškové kovy, avšak místo lisování a ohřevu pro spečení kovových částic se pro jejich tavení používá vysokovýkonný laser, který postupně vytváří ultratenké vrstvy o tloušťce lidského vlasu Technika používající pro vytvoření kovových součástí jemné prášky a velmi tenké vrstvy umožňuje výrobu velice složitých geometrických tvarů. Schopnost začlenění jemných mřížek, vnitřních kanálů a použití materiálu jenom tam, kde je ho potřeba znamená, že tato technologie snižuje potřebu materiálu, zvyšuje funkčnost, slučuje více dílců dohromady a dovoluje vytvářet geometrie, které jsou jinými metodami prakticky nemožné.
Charakteristiky prášku
Charakteristiky prášku jsou pro spékání práškového kovu velmi důležité. Společnost Renishaw dbá na to, aby práškové kovy dodávané pro její systémy aditivní výroby měly nejvyšší kvalitu.
Co je důležité?
Nejdůležitějšími charakteristikami, které vedou ke konzistentnímu a předvídatelnému dávkování a vrstvení prášku, jsou dobrý tok, těsné zhuštění a sférický tvar částic.
Velikost částic
V systémech laserového spékání Renishaw se používají kovové prášky v rozsahu 15 až 45 mikronů. Obrázek vpravo ukazuje velikost prášku v relativních pojmech.
Jak se vyrábí práškový kov?
Dvěma hlavními metodami výroby práškového kovu je plynová atomizace a plazmová atomizace.
Plazmová atomizace
Obecně se používá pro výrobu vysoce čistých reaktivních materiálů s vysokými teplotami tání, jako je titanová slitina Ti6Al4V. Výchozí kov v podobě drátu je veden do horní části atomizéru, kde je taven plazmovým hořákem. Padající roztavený kov tuhne a tvoří sférické částice.
Plynová atomizace
Patrně nejběžnějším způsobem výroby kovového prášku je protlačování roztaveného kovu tryskou, za níž je odtrhován proudem inertního plynu jako je argon nebo dusík. Inertní plyn způsobuje tuhnutí roztaveného kovu, jehož sférické částečky se hromadí na dně komory.