Kakšen kovinski prah je primeren za 3D tiskanje? Kako pripraviti tak kovinski prah
Široko uporabljeni tiskarski potrošni material za 3D-tiskanje vključuje predvsem štiri vrste v obliki: tekoči fotoobčutljivi smolni material, tanek material, žični material z nizkim tališčem in praškasti material; kar zadeva sestavo, pokriva skoraj vse vrste materialov v trenutni proizvodnji in življenjski dobi, vključno s plastiko, smolo, voskom in drugimi polimernimi materiali, kovinami in zlitinami, keramičnimi materiali itd. Med njimi je 3D-tiskanje kovinskega prahu nedvomno na vrhu v ospredju in ima razvojni potencial.
Trenutno kovinski praškasti materiali za 3D-tiskanje vključujejo nerjavno jeklo, jeklo, nikljevo zlitino, titanovo zlitino, kobalt-kromovo zlitino, aluminijevo zlitino in bronasto zlitino.
Kako torej pripraviti kovinski prah, primeren za 3D-tiskanje?
1. Metoda atomizacije argona
Metoda atomizacije argona je metoda prašenja, ki uporablja hitro tekoči tok plina argona, da vpliva na kovinsko tekočino, jo zdrobi v drobne delce in nato kondenzira v trden prah.
2. Plazemska atomizacija
Postopek prašenja metode plazemske atomizacije lahko opišemo tako, da se trdne surovine, kot so palice in žice, neposredno pošljejo v visokotemperaturno območje žarišča plazme prek posebne dozirne naprave. Surovine se hitro stopijo ali uparijo ali razgradijo s toplotno reakcijo, da se sintetizirajo, razpršijo kovinski ali keramični praškasti materiali iz različnih materialov ultrafine/nano ravni. Nato se kapljice hitro ohladijo in pod delovanjem površinske napetosti strdijo v sferični prah. Pripravljeni praškasti materiali se ohladijo, odložijo v sistem atomizacijskega stolpa in zbirajo centralno. Razpršeni izpušni plin se filtrira in prečisti ter nato izpusti.
3. Radiofrekvenčna sferoidizacija plazme
Surovinski prah nepravilne oblike se z nosilnim plinom (argonom) razprši v plazemski gorilnik skozi dovajalnik prahu. Delci prahu absorbirajo veliko toplote v visokotemperaturni plazmi, površina pa se hitro stopi in vstopi v reaktor z zelo veliko hitrostjo. Hitro hlajenje v inertni atmosferi, pod vplivom površinske napetosti, hlajenje in strjevanje v sferični prah, nato pa vstop v sprejemno komoro za zbiranje.
Tako izdelan kovinski prah ima naslednje prednosti:
Visoka sferičnost, gladka površina, dobra fluidnost in visoka nasipna gostota, zato je enakomernost širjenja prahu dobra, natisnjen izdelek pa ima visoko gostoto;
Majhna velikost delcev prahu, ozka porazdelitev velikosti delcev, nizka vsebnost kisika, majhna/brez sferoidizacije in aglomeracije med tiskanjem, dober učinek taljenja, visoka površinska obdelava izdelka ter konsistentnost in enakomernost tiskanja je mogoče popolnoma zagotoviti;
Ni votlih praškov in satelitskih praškov in ne bo nobenih napak, kot so zračne reže, pore za ujetost in padavine ter razpoke, ki jih povzročijo votle krogle med postopkom tiskanja.
