เกรดสแตนเลสสตีล 304, 316L, 430L พร้อมกระบวนการผลิตหลักสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ, การฉีดขึ้นรูป

ภาพรวมรวม: วัสดุและกระบวนการ

การผสมผสานของประเภทและกระบวนการเหล็กไร้ขัดเหล็กเหล่านี้ทําให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่หลากหลายที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสมตามรูปแบบ. ตารางด้านล่างสรุปความสัมพันธ์หลัก:

การแยกส่วนประกอบให้ละเอียด

1. สายสแตนเลส

304 / 304L (Austenitic)

ประกอบ:โครเมียม (18-20%), นิเคิล (8-10.5%), คาร์บอนต่ํา (<0.03% ในเกรด L)

คุณสมบัติ:สแตนเลสที่มีความยืดหยุ่นและใช้ได้มากที่สุด มีความสามารถในการปรับปรุงที่ดีและมีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่ประเภท "L" มีคาร์บอนต่ําเพื่อการปรับปรุงความสามารถในการปั่นโดยป้องกันการตกของคาร์บิด.

ความอ่อนแอ:อ่อนไหวต่อการกัดกร่อนและการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมคลอรีด

316L (Austenitic):

ประกอบ:โครเมียม (16-18%), นิเคิล (10-14%), โมลิบเดนียม (2-3%), คาร์บอนต่ํา

คุณสมบัติ:การเพิ่มโมลิบเดนัมเป็นตัวแตกต่างสําคัญ มันเพิ่มความต้านทานต่อการเจาะและการกัดกรองจากคลอริด (เช่น น้ําเกลือ, สารขาวเคมี) ได้อย่างมากมันเป็นตัวเลือกพรีเมี่ยมสําหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและการใช้งานที่สําคัญโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมทางการแพทย์และการเรือ

430L (เฟอริติก):

ประกอบ:โครเมียม (16-18%), นิเคิลต่ํามาก (<0.5%), คาร์บอนต่ํา

คุณสมบัติ:สแตนเลสไร้ขัดเหล็กแม่เหล็กที่มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนที่ดีในบรรยากาศอ่อนและมีความต้านทานที่ดีต่อการกัดกร่อนความเครียดการที่มันไม่มีไนเคิล ทําให้มันประหยัดกว่า แต่ยังไม่ค่อยยืดหยุ่น และไม่แข็งด้วยการรักษาด้วยความร้อน.

2กระบวนการผลิต

การพิมพ์ 3D (การผลิตสารเสริม - AM):

วิธีหลัก:เลเซอร์พาวเดอร์เบดฟิวชั่น (L-PBF / SLM) เลเซอร์หลอมชั้นของผงกลมละเอียดเพื่อสร้างชิ้นส่วนจากไฟล์ดิจิตอล

ความต้องการของผง:ขาวกลมที่มีขนาด 15-45 μm ซึ่งทําให้มีความสามารถในการไหลผ่านที่ดีสําหรับการกระจายชั้นบางและคงที่และความหนาแน่นในการบรรจุสําหรับชิ้นส่วนที่หนาแน่นและแข็งแรง

ข้อดีสําหรับเกรดเหล่านี้:สร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อน, น้ําหนักเบา และที่กําหนดเองสูง (ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ฝังศัลยกรรม 316L ที่มีกล่องโป่งสําหรับการบูรณาการกระดูก หรือหลากหลายของเหลว 304L ที่ซับซ้อน)

การพิมพ์ฉีด (Metal Injection Molding - MIM):

กระบวนการ:พูนโลหะละเอียดถูกผสมผสานกับสารผูกพลาสติก, ตัดฉีดเป็นรูปร่าง, เครื่องผูกพลาสติกถูกถอนออก, และชิ้นส่วนถูกซินเตอร์จนมีความหนาแน่นสูง.

ความต้องการของผง:ขนาดอนุภาคมักจะละเอียดกว่าสําหรับ AM, มัก < 22 μmขนาดของผง "Ultrafine" (< 10 μm) สามารถใช้ใน micro-MIM เพื่อบรรลุลักษณะที่ละเอียดมากและผิวเรียบ.

ข้อดีสําหรับเกรดเหล่านี้:เหมาะสําหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็ก ที่ซับซ้อนและมีความแข็งแรงสูงในจํานวนมาก ในราคาที่ต่ํากว่าการแปรรูป (ตัวอย่างเช่นชิ้นส่วนเซ็นเซอร์รถยนต์ 430 ลิตร หรือพัสดุประกอบการแก้ไขฟัน 316 ลิตร)

3คุณลักษณะของผง

ขาวกลม:

ทําไมมันจําเป็น:สําหรับ AM และ MIM ทั้งสอง, ส่วนอนุภาคกลมให้ความสามารถในการไหลที่ดีที่สุด, ความหนาแน่นการบรรจุสูงที่สุด, และพฤติกรรมการซินเตอร์ที่คงที่ที่สุด.ความหนาแน่นของชิ้นสุดท้ายที่สูงขึ้นและคุณสมบัติทางกลที่ดีกว่า

ขนาดผงละออง:

คํานิยาม:ปกติหมายถึงผงที่มีขนาดอนุภาคต่ํากว่า 10-15 ไมครอน

กรณีการใช้:โดยหลักแล้วใช้ใน MIM สิทธิพิเศษ (โดยเฉพาะ Micro-MIM) เพื่อบรรลุรายละเอียดสูงมาก, ผนังบาง, และผิวเรียบตรงออกจากหม้อ.

ความท้าทายความสามารถในการไหลผ่านที่ไม่ดี มีปฏิกิริยาสูง (ความเสี่ยงของพิโรฟอริค) และยากต่อการจัดการโดยทั่วไปมันไม่เหมาะสําหรับการพิมพ์ 3 มิติแบบ Fusion Laser Powder Bed ที่มีมาตรฐาน เนื่องจากมันไม่ไหลผ่านได้ดีพอที่จะสร้างชั้นที่ตรงกัน.

สรุปและคู่มือการเลือก

• สําหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและเป็นครั้งเดียวที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกรองที่ดีกว่า (เช่น เครื่องพัดปั๊มเคมีที่กําหนดเอง): เลือก Powder 316L Spherical สําหรับการพิมพ์ 3D (L-PBF)
• สําหรับการผลิตจํานวนมากของชิ้นส่วนเล็กและซับซ้อนที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดี (เช่นมือคันเลเซอร์การแพทย์): เลือก Powder 316L Spherical สําหรับการเจาะโลหะ (MIM)
• สําหรับชิ้นส่วนที่มีปริมาตรสูงและมีความรู้สึกต่อค่าใช้จ่ายที่มีความต้องการในการกัดกร่อนที่ปานกลาง (เช่น เครื่องเชื่อมระบบน้ํามันรถยนต์): เลือกผงกลม 430L สําหรับ MIM
• สําหรับต้นแบบหรือส่วนประกอบการที่ราคาเป็นสิ่งสําคัญและคลอริดไม่ใช่ปัญหา: เลือกผงกลม 304/L สําหรับการพิมพ์ 3 มิติ (L-PBF)
• สําหรับองค์ประกอบขนาดเล็กที่มีลักษณะที่ละเอียดมาก (เช่น เครื่องเกียร์เล็ก ๆ สําหรับนาฬิกาหรืออุปกรณ์การแพทย์): เลือก Ultrafine Spherical Powder (ของเกรดใด ๆ) สําหรับ Micro-MIM.การใช้งานความแม่นยําสูง.