SFÉRICKÉ PRÁŠKY
Sférické prášky pro 3D tisk
Slitiny kobaltu se také úspěšně používají v plynových turbínách.
Sférické prášky z wolframu jsou populární pro 3D tisk, ale používají se i pro jiné účely – včetně vstřikování kovů (MIM). Wolframové prášky umožňují vyrábět produkty o složité geometrii s velmi vysokou přesností.
Použití sférických kovových prášků
Sférické prášky se nejčastěji používají při 3D tisku a při plastickém vstřikování kovů (metal injection molding). Díky vstřikování se vyrábí homogenní směs s pojivovým materiálem, což umožňuje výrobu prvků s vysokou rozměrovou přesností. Konečný produkt je však ovlivněn jak vlastnostmi slitiny, ze které je prášek vyroben, tak samotným procesem 3D tisku.
Distribuce velikosti zrn a morfologie prášku mají významný vliv na jeho schopnost přesně reprodukovat vytvořené komponenty. Dalšími důležitými faktory jsou: hustota, stlačitelnost, slinovatelnost, chemické složení, tepelné vlastnosti a další.
Jednou z klíčových věcí, pokud jde o 3D tisk s kovovými prášky, je jejich kulovitost. Distribuce velikosti zrn je důležitá, protože umožňuje správné zabalení částic, což má dopad na očekávané mechanické vlastnosti formované součásti.
krycí kroužky v turbínách
trubky ve výměnících tepla
rakety na kapalná paliva
letadlové komponenty
prvky hydraulických systémů
endoprotézy kolen a kyčlí
zubní protetika
plynové turbíny
vrtule
výfukové systémy
Sférické prášky – způsob výroby
Atomizace plynem
Proces atomizace plynem spočívá v tavení slitiny ve vakuové peci. Proč vakuum? Protože umožňuje sledování obsahu intersticiálních prvků ve slitině. Pec je umístěna nad rozprašovací komorou tak, aby bylo umožněno přímé vypouštění materiálu do rozprašovače. Potom se volně padající tavenina postříká dusíkem nebo argonem pod vysokým tlakem, což způsobí atomizaci materiálu, jeho krystalizaci ve sférické formě a zároveň jeho ochranu proti oxidaci a kontaminaci. Velikost a distribuci částic lze do jisté míry regulovat změnou množství atomizovaného plynu. V případě reaktivních slitin, jako je Ti6Al4V, existuje obzvláště vysoké riziko kontaminace z okolní atmosféry nebo z tavících kelímků, takže v takových případech je materiál zaváděn do atomizéru ve formě tyče. Tyč je roztavena indukční cívkou bez přítomnosti kelímku.
Plazmová atomizace
Při plazmové atomizaci se tavenina zavádí do atomizační komory ve formě drátu, který se taví plazmovými hořáky a okamžitě se pod vysokým tlakem stříká inertním plynem. Tímto způsobem se získá velmi sférický prášek o vysoké jemnosti (0–200 μm). Variací této metody je použití rotujících elektrod, které místo drátu používají tyče. V tomto případě se rychle rotující tyč roztaví v atomizační komoře pomocí plazmových hořáků v přítomnosti inertního plynu a uvolněné částice krystalizují před dotykem stěn atomizační komory. Tato metoda produkuje ještě jemnější zrna (0–100 μm). Plazmová atomizace se používá při výrobě titanových prášků.
