فولاد ضد زنگ درجه 304، 316L، 430L با فرآیندهای تولید کلیدی برای چاپ سه بعدی، قالب گذاری تزریقی

نمای کلی یکپارچه: مواد و فرآیندهای

ترکیب این فولاد ضد زنگ و فرآیندهای اجازه می دهد تا تولید طیف گسترده ای از قطعات با خواص سفارشی. جدول زیر روابط اصلی را خلاصه می کند:

تجزیه عمیق اجزای

1فولاد ضد زنگ

304 / 304L (Austenitic):

ترکیب:کروم (18-20٪) ، نیکل (8-10.5٪) ، کربن کم (<0.03٪ در درجه L).

خواص:از تمام استیل های ضد زنگ است که در اکثر محیط ها قابل استفاده و مقاوم به خوردگی هستند.درجه "L" دارای کربن کم برای بهبود توان جوشکاری با جلوگیری از بارندگی کربید است.

نقطه ضعف:در محیط های کلرید حساس به خوردگی حفره و شکاف است.

316L (Austenitic):

ترکیب:کروم (16-18٪) ، نیکل (10-14٪) ، مولیبدن (2-3٪) ، کربن کم.

خواص:افزودن مولیبدنم، تفاوت اصلی است. این به طور چشمگیری مقاومت در برابر حفره و خوردگی از کلراید (به عنوان مثال، آب شور، سفید کننده های شیمیایی) را افزایش می دهد.این انتخاب برتر برای محیط های خشن و برنامه های کاربردی حیاتی است، به خصوص در صنایع پزشکی و دریایی.

430L (فیرتیک):

ترکیب:کروم (16-18٪) ، نیکل بسیار کم (< 0.5٪) ، کربن کم.

خواص:فولاد ضد زنگ مغناطیسی با مقاومت خوب در برابر خوردگی در جو های ملایم و مقاومت عالی در برابر ترک خوردگی استرس.عدم نیکل آن را ارزان تر می کند اما همچنین کمتر انعطاف پذیر است و با درمان گرما سخت نمی شود.

2. فرایندهای تولید

چاپ سه بعدی (تولید افزودنی - AM):

روش اصلی:فیوژن بستر پودر لیزر (L-PBF / SLM). لیزر به طور انتخابی لایه های پودر باریک و کروی را ذوب می کند تا قطعات را از یک فایل دیجیتال بسازد.

نیاز به پودر:پودر کروی با محدوده اندازه 15-45 μm. این تضمین می کند جریان عالی برای گسترش لایه های نازک و ثابت و تراکم بسته بندی بالا برای قطعات متراکم و قوی.

مزایا برای این درجه ها:ایجاد قطعات بسیار پیچیده، سبک وزن و سفارشی (به عنوان مثال، یک ایمپلنت جراحی 316L با یک شبکه متخلخل برای ادغام استخوان، یا یک انبوه مایع 304L پیچیده).

قالب گذاری تزریقی (Metal Injection Molding - MIM):

فرآیند:پودر فلزی نازک با یک باندر پلاستیکی مخلوط می شود، به صورت تزریقی شکل می گیرد، باندر برداشته می شود و بخش به تراکم بالا سینتر می شود.

نیاز به پودر:پودر کروی ترجیح داده می شود. اندازه ذرات به طور معمول ظریف تر از AM است، اغلب < 22 μm.پودرهای "عالی" (<10 μm) می توانند برای میکرو-MIM برای دستیابی به ویژگی های بسیار ظریف و پایان سطح صاف تر استفاده شوند.

مزایا برای این درجه ها:ایده آل برای تولید انبوه قطعات کوچک، پیچیده و با قدرت بالا با هزینه پایین تر از ماشینکاری (به عنوان مثال، میلیون ها قطعات سنسور خودرو 430L یا براکت ارتودنسی 316L).

3مشخصات پودر

پودر کروی:

چرا ضروری است:برای هر دو AM و MIM، ذرات کروی بهترین جریان پذیری، بیشترین تراکم بسته بندی، و سازگارترین رفتار سینتر را فراهم می کنند. این منجر به کنترل ابعاد بهتر می شود،تراکم قطعات نهایی بالاتر، و خواص مکانیکی برتر.

پودر فوق نازک:

تعریف:به طور معمول به پودرها با اندازه ذرات کمتر از 10-15 میکرو است.

مورد استفاده:به طور عمده در MIM تخصصی (به ویژه Micro-MIM) برای دستیابی به جزئیات بسیار بالا، دیواره های نازک و یک سطح صاف به طور مستقیم از قالب استفاده می شود.

چالش ها:روان بودن ضعیف، واکنش بسیار بالا (رئیسک پیروفوریک) و سخت تر برای مدیریت.به طور کلی برای چاپ سه بعدی فیوژن بستر پودر لیزر استاندارد مناسب نیست زیرا به اندازه کافی برای تشکیل یک لایه سازگار جریان ندارد.

خلاصه و راهنمای انتخاب

• برای یک قطعه پیچیده و یکبار مصرف که نیاز به مقاومت بهتر در برابر خوردگی دارد (به عنوان مثال، یک موتور پمپ شیمیایی سفارشی): پودر 316L کروی را برای چاپ سه بعدی (L-PBF) انتخاب کنید.
• برای تولید انبوه یک قطعه کوچک و پیچیده که نیاز به مقاومت خوب در برابر خوردگی دارد (به عنوان مثال، یک دستگیره لیزر پزشکی): پودر 316L کروی را برای قالب گیری تزریق فلز (MIM) انتخاب کنید.
• برای یک قطعه با حجم بالا و حساس به هزینه با نیازهای خوردگی متوسط (به عنوان مثال، یک کانکتور سیستم سوخت خودرو): پودر کروی 430L را برای MIM انتخاب کنید.
• برای نمونه اولیه یا قطعات کاربردی که هزینه کلیدی است و کلرید ها مشکلی ندارند: پودر کروی 304 / L برای چاپ سه بعدی (L-PBF) را انتخاب کنید.
• برای یک قطعه کوچک با ویژگی های فوق العاده نازک (به عنوان مثال، یک دنده کوچک برای یک ساعت یا دستگاه پزشکی): پودر فوق العاده نازک کروی (از هر نوع) را برای Micro-MIM انتخاب کنید.استفاده با دقت بالا.