Региональный инжиниринговый центр

Региональный инжиниринговый центр

Технология селективного лазерного сплавления металлических порошков.

Характеристика и свойства используемых порошков

Схема технологии селективного лазерного сплавления



Схема процесса лазерного сплавления


Сложность

Дизайн

Оснастка

Время

Надежность




EOS M 400

EOS M 400 предназначена для прямого промышленного изготовления высококачественных металлических изделий большого размера (до 400х400х400 мм). Система является модульной. Установка комплектуется твердотельным лазером мощностью 1000 Вт. Усовершенствована система управления подачей инертного газа. Система EOS M 400 комплектуется двойным ножом для смены материала, что позволяет сократить время изготовления деталей за счет более быстрой смены слоя. Подготовка управляющих программ производится отдельно от системы.









Общие требования для металлических порошков,применяемых в аддитивных технологиях

1. Сферическая форма частиц порошка

Форма частиц существенно влияет на технологические свойства порошка. Частицы сферической формы наиболее компактно укладываются в определенный объем. Кроме того, сферическая форма частиц обеспечивает более высокую текучесть порошка в системах подачи материала и в системе формирования слоя. Частицы порошка должны также обладать гладким состоянием поверхности.

2. Структура порошка

В порошке не допускается наличие механических загрязнений. Порошок должен содержать минимальное количество растворенного газа. Микроструктура порошка должна быть однородной и мелкодисперсной (с равномерным распределением фазовых составляющих). Содержание кислорода в порошке не более 0,1%.

3. Размер частиц и гранулометрический состав

Характеристики дисперсного состава порошка:1. Медианный диаметр частиц d5050==25 мкм, стандартное отклонение 2,1-2,2.2. Гранулометрический состав порошка: 10-50 мкм 55%, менее 10 мкм 15%, более 50 мкм 30%.Не допускается наличие в порошке конгломератов частиц, а также не допускается наличие значительного количества «пылевидной» фракции.



Основные технологии производства металли-ческих порошков для целей аддитивных

технологий1. Технологии газового распыления

Технологии газового распыления условно подразделяются на два больших класса: VIGA (Vacuum Induction Melt Inert Gas Atomization) и EIGA (Electrode Induction Guide Inert Gas Atomization).

Схемы атомайзеров VIGA и EIGA Схема процесса EIGA

Схема плавильной камеры атомайзера VIGA


2. Технологии центробежного распыления

Технологии центробежного распыления достаточно разнообразны. Основное распространение получили технологии REP (Rotating Electrode Process), PREP (Plasma Rotating Electrode Process) и центробежное распыление на вращающемся диске.Главным достоинством технологий REP и PREP является полное исключение контакта расплавленного металла с тиглем и разливочными устройствами, что позволяет получать особо чистые мелкодисперсные порошки правильной сферической формы из реактивных металлов (Ti, Al и др.).

Схема процессов REP и PREPЦентробежное распыление на вращающемся диске


Материалы, доступные для установок EOS

DirectMetal20 Порошок на основе бронзы

EOS MaragingSteel MS1 Мартенситная сталь. Соответствует классификации США 18 Maraging 300, европейской 1.2709 и немецкой X3NiCoMoTi 18-9-5

EOS StainlessSteel GP1 Нержавеющая сталь. Соответствует следующим стандартам: США 17-4 PH и европейский 1.4542

EOS StainlessSteel PH1 Высокопрочная нержавеющая сталь

EOS CobaltChrome MP1 CoCrMo суперсплав

EOS CobaltChrome SP2 CoCrMo суперсплав для стоматологии

EOS Titanium Ti64 Титановый сплав Ti6Al4V

EOS NickelAlloy IN625 Никелевый сплав

EOS NickelAlloy IN718 Никелевый сплав

EOS Aluminium AlSi10Mg Алюминиевый сплав


Механические свойства изделий, полученных методом селективного лазерного сплавления из

оригинальных порошков фирмы EOS*

* По данным, предоставленным фирмой EOS GmbH. Свойства измерялись при 20 °С, без проведения ТО.

Материал σB , МПа σ0.2 , МПа δ, % HV

DirectMetal20 400 200 - 115

EOS MaragingSteel MS1 1100 1050 9 353

EOS StainlessSteel GP1 1050 540 25 230

EOS StainlessSteel PH1 1150 1050 16 353

EOS CobaltChrome MP1 1350 1060 11 373

EOS CobaltChrome SP2 - - - -

EOS Titanium Ti64 1230 1060 10 320

EOS NickelAlloy IN625 990 725 35 301

EOS NickelAlloy IN718 1060 780 27 301

EOS Aluminium AlSi10Mg 445 275 6.5 -


Изготовление опытной детали на установкеEOSINT M280 из порошкового материала

AlSi10Mg

Химический состав материала (% масс.):

Si Fe Cu Mn Mg Ni Zn Pb Sn Ti Al

9,0-11,0 0,55 0,05 0,45 0,2-0,45 0,05 0,10 0,05 0,05 0,15 ост.





РЕГИОНАЛЬНЫЙ ИНЖИНИРИНГОВЫЙ ЦЕНТР

Адрес: 620078, г. Екатеринбург, ул. Комсомольская, 61Тел/факс: 8(343) 375-93-77

e-mail: [email protected]

Documents

Региональный инжиниринговый центр