Нержавеющая сталь классов 304, 316L, 430L с ключевыми производственными процессами для 3D-печати, формования инжекцией

Интегрированный обзор: Материалы и процессы

Сочетание этих сортов и процессов из нержавеющей стали позволяет изготавливать широкий спектр деталей с индивидуальными свойствами.

Подробное распределение компонентов

1. Нержавеющая сталь

304 / 304L (аустенитное):

Состав:Хром (18-20%), никель (8-10,5%), низкоуглеродный (<0,03% в классе L).

Свойства:Наиболее универсальная и широко используемая нержавеющая сталь, отличная формальность и хорошая коррозионная стойкость в большинстве условий.Уровень "L" имеет низкий углерод для улучшения сварочности, предотвращая осаждение карбида.

Слабость:Восприимчивы к коррозии ям и трещин в хлоридной среде.

316L (аустенитный):

Состав:Хром (16-18%), никель (10-14%), молибден (2-3%), низкоуглеродный.

Свойства:Добавление молибдена является ключевым отличительным фактором. Он значительно повышает устойчивость к выщелачиванию и коррозии от хлоридов (например, соленой воды, химических отбеливателей).Это лучший выбор для суровых условий и критических приложений, особенно в медицинской и морской промышленности.

430L (ферритное):

Состав:Хром (16-18%), очень низкое содержание никеля (< 0,5%), низкое содержание углерода.

Свойства:Магнитная нержавеющая сталь с хорошей коррозионной стойкостью в мягкой атмосфере и отличной стойкостью к коррозионному трещину под давлением.Его отсутствие никеля делает его более экономичным, но также менее пластичным и не затвердевает при термической обработке.

2Производственные процессы

3D-печать (аддитивное производство - AM):

Первичный метод:Лазерный порошковый пласт (L-PBF / SLM). Лазер выборочно расплавляет слои тонкого сферического порошка для создания деталей из цифрового файла.

Потребность в порошке:Сферический порошок с диапазоном размеров 15-45 мкм. Это обеспечивает отличную пропускную способность для рассеивания тонких, последовательных слоев и высокую плотность упаковки для плотных, прочных деталей.

Преимущества для этих классов:Создает очень сложные, легкие и индивидуальные части (например, хирургический имплантат 316L с пористой решеткой для интеграции костей или сложный флюидный коллектор 304L).

Впрыскивание (впрыскивание металла - MIM):

Процесс:Металлический порошок смешивают с пластиковым связующим, впрыскивают в форму, связующее снимают, а деталь синтерируют до высокой плотности.

Потребность в порошке:Предпочтительным является сферический порошок. Размер частиц обычно более тонкий, чем для AM, часто < 22 мкм."Ультратонкие" порошки (< 10 мкм) могут использоваться для микро-MIM для достижения чрезвычайно тонких характеристик и более гладкой поверхности.

Преимущества для этих классов:Идеально подходит для массового производства небольших, сложных и высокопрочных деталей по более низкой стоимости, чем обработка (например, миллионы деталей автомобильных датчиков 430L или ортодонтических брекетов 316L).

3Характеристики порошка

Сферический порошок:

Почему это важно:Для AM и MIM сферические частицы обеспечивают наилучшую пропускную способность, наибольшую плотность упаковки и наиболее последовательное поведение синтерации.более высокая плотность конечной части, и превосходные механические свойства.

Ультратонкий порошок:

Определение:Обычно относится к порошкам с размером частиц менее 10-15 микрон.

Случай использования:В основном используется в специальных MIM (особенно Micro-MIM) для достижения очень высокой детализации, тонких стен и гладкой поверхности прямо из формы.

Проблемы:Плохая проницаемость, высокая реактивность (риск пирофории) и более сложное обращение.Как правило, он не подходит для стандартной 3D-печати с лазерным порошковым ложем, поскольку он недостаточно хорошо протекает, чтобы сформировать последовательный слой.

Резюме и руководство по выбору

• Для сложной, одноразовой части, требующей превосходной коррозионной стойкости (например, индивидуальный химический насос): Выберите Сферический порошок 316L для 3D-печати (L-PBF).
• Для массового производства небольшой, сложной части, требующей хорошей коррозионной стойкости (например, медицинской лазерной скальпельной ручки): Выберите сферический порошок 316L для металлической инжекционной формовки (MIM).
• Для высокопроизводительной, затратно-чувствительной части с умеренными потребностями в коррозии (например, соединитель топливной системы автомобиля): выберите Сферический порошок 430L для MIM.
• Для прототипа или функциональной части, где стоимость является ключевым, а хлориды не являются проблемой: выберите сферический порошок 304 / L для 3D-печати (L-PBF).
• Для миниатюрного компонента с ультратонкими характеристиками (например, крошечная передача для часов или медицинского устройства): Выберите ультратонкий сферический порошок (любой степени) для Micro-MIM. Это ниша,высокоточное применение.