원래 장소:
중국
브랜드 이름:
Zoli
인증:
ISO CE
모델 번호:
SS316
개요: 316L 분말을 사용한 레이저 클래딩
레이저 클래딩은 3D 프린팅 공정으로, Directed Energy Deposition(DED) 기술입니다. 분말 재료를 동시에 공급하고 고출력 레이저 빔을 사용하여 기판에 용융 풀을 생성하여 재료를 층별로 쌓아 3D 객체를 만들거나 표면을 코팅하는 기술입니다.
316L 스테인리스강은 우수한 특성의 균형을 이루어 이 공정에 가장 인기 있고 다재다능한 재료 중 하나입니다.
공정: 레이저 클래딩(DED)이 316L과 함께 작동하는 방식
분말 공급: 구형 316L 분말 은 동축 또는 오프 축 노즐을 통해 공급되어 레이저 빔의 초점에 정확하게 향합니다.
레이저 용융: 고출력 레이저(종종 파이버 레이저)는 기판(또는 이전 레이어) 표면에 작고 국부적인 용융 풀을 생성합니다.
재료 증착: 분말 316L은 이 용융 풀에 주입되어 즉시 녹아 기판과 융합됩니다.
층 쌓기: 레이저 헤드와 노즐 어셈블리는 사전 프로그래밍된 경로(CNC)에 따라 이동하여 재료 트랙을 나란히 증착하여 단일 층을 만듭니다. 이 공정이 반복되어 부품이 위로 쌓입니다.
차폐: 전체 공정은 용융 스테인리스강의 산화를 방지하기 위해 불활성 가스(아르곤 또는 질소)의 덮개 아래에서 수행됩니다. 이는 316L의 내식성을 유지하는 데 중요합니다.
레이저 클래딩용 316L 분말의 주요 특성
분말 특성은 안정적이고 고품질의 공정에 매우 중요합니다.
| 특성 | 레이저 클래딩 요구 사항 | 중요한 이유 |
|---|---|---|
| 입자 모양 | 구형 | 피더에서 일관된 흐름, 균일한 용융 및 최종 부품의 높은 밀도를 보장합니다. |
| 입도 분포 | 일반적으로 45-105 µm 또는 50-150 µm(분말 베드 융합보다 거침) | 더 거친 분말은 차폐 가스에 의해 날아갈 가능성이 적고 분말 분사 전달 시스템에 더 적합합니다. 또한 표면적이 작아 산소 흡수를 줄입니다. |
| 유동성 | 우수 | 피더 및 노즐의 막힘을 방지하여 균일한 클래드 층을 위해 일관된 재료 공급 속도를 보장합니다. |
| 화학 조성 | 316L에 대한 ASTM A240을 충족해야 함(저탄소, ~17% Cr, ~12% Ni, ~2.5% Mo) | 저탄소 함량은 급속 냉각 중 탄화물 석출을 방지하여 내식성을 유지합니다. 몰리브덴(Mo)은 피팅 저항에 중요합니다. |
레이저 클래딩에서 316L 사용의 장점
우수한 내식성: 316L을 선택하는 주요 이유입니다. 염화물(예: 해양, 화학 처리)을 포함하는 가혹한 환경에서 매우 우수한 성능을 발휘합니다.
우수한 기계적 특성: 클래드 상태에서 우수한 강도, 인성 및 연성의 조합을 제공합니다.
수리 및 재제조: 이것이 주요 응용 분야입니다. 300 시리즈 스테인리스강으로 만들어진 마모되거나 손상된 부품(예: 샤프트, 밸브, 임펠러)은 316L로 클래딩하여 원래 치수와 성능을 복원할 수 있습니다.
대규모 빌드 및 하이브리드 제조: DED는 분말 베드에 제한되지 않아 매우 큰 금속 구조물을 만들거나 기존 단조 또는 가공 부품에 기능을 추가할 수 있습니다.
기능적으로 등급이 매겨진 재료: 공정 중에 316L 분말을 다른 분말(예: Inconel, Stellite)과 혼합하여 등급이 매겨진 특성을 가진 전이 영역을 만들 수 있습니다.
일반적인 응용 분야
부품 수리 및 정비:
침식된 펌프 임펠러 및 케이싱 수리.
마모된 터빈 샤프트 및 엔진 부품 재건.
잘못 가공된 부품 재표면 처리.
마모 및 부식 방지를 위한 표면 클래딩:
저렴한 저합금강 기판(예: 화학 탱크, 파이프, 밸브)에 부식 방지 316L 층 적용.
대형 부품의 3D 제조:
해양 프로펠러, 산업용 밸브 및 맞춤형 공구와 같은 대형, 넷 셰이프 부품 제작.
하이브리드 제조:
넷 셰이프는 DED를 통해 제작된 다음 동일한 기계 플랫폼에서 CNC 가공으로 고정밀도로 마감됩니다.
분말 베드 융합(예: SLM/L-PBF)과의 비교
레이저 클래딩(DED)과 더 일반적인 3D 프린팅 공정인 선택적 레이저 용융(SLM)을 구별하는 것이 중요합니다.
| 특징 | 316L을 사용한 레이저 클래딩(DED) | 316L을 사용한 분말 베드 융합(SLM/L-PBF) |
|---|---|---|
| 빌드 엔벨로프 | 매우 큼(미터) | 분말 베드 크기에 제한됨(일반적으로 < 500mm) |
| 해상도 및 표면 마감 | 낮음(더 거친 표면, 가공 필요) | 높음(세부 사항, 더 매끄러운 제작 표면) |
| 인쇄 속도 | 매우 높음(kg/시간) | 느림(cm³/시간) |
| 정확도 및 복잡성 | 낮음, 더 간단하고 큰 형상에 적합 | 높음, 고도로 복잡하고 정교한 형상 가능 |
| 주요 사용 사례 | 수리, 대형 부품, 코팅, 하이브리드 제조 | 복잡한 최종 사용 부품 및 프로토타입 제조 |
| 분말 크기 | 더 거침(45-150 µm) | 더 미세함(15-45 µm) |
| 재료 효율성 | 낮음(일부 분말 낭비) | 매우 높음(사용하지 않은 분말 재활용) |
결론
316L 스테인리스강 분말은 레이저 클래딩(DED) 3D 프린팅에 이상적인 공급 재료입니다. 우수한 내식성, 우수한 기계적 특성 및 용접성의 조합은 부품 수리, 표면 보호 및 대규모 산업 부품 제조와 같은 까다로운 응용 분야에 완벽합니다. 분말 베드 융합의 세밀함을 제공하지는 않지만 속도, 확장성 및 기존 부품에 재료를 추가하는 고유한 능력에 강점이 있습니다.
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