المتطلبات المميزة لحجم الجسيمات لمسحوق سبائك التيتانيوم
تعد سبائك التيتانيوم (Ti6Al4V) واحدة من أكثر المواد المستخدمة على نطاق واسع في الطباعة المعدنية SLM، ولخصائص المسحوق الخاصة بها تأثير حاسم على جودة الطباعة. يتراوح التوزيع المثالي لحجم جسيمات مسحوق سبائك التيتانيوم بين 15-45 ميكرومتر، مما يوضح شكل التوزيع الطبيعي. يتميز المسحوق ذو حجم الجسيمات الصغير جدًا (أقل من 15 ميكرومتر) بسيولة ضعيفة ومن السهل تكتله. كما أنها تنتج غبارًا متطايرًا أثناء عملية نشر المسحوق، مما يؤثر على جودة الطباعة والسلامة التشغيلية. لا يتم ذوبان المساحيق ذات أحجام الجسيمات الكبيرة جدًا (أكبر من 45 ميكرومتر) بشكل كامل وتكون عرضة للعيوب غير الاندماجية. يجب التحكم في قيم D10 وD50 وD90 للمسحوق ضمن النطاق المحدد، ويفضل أن تكون قيمة D50 25-35 ميكرومتر. يجب أن يكون عرض توزيع حجم الجسيمات (امتداد) المسحوق أقل من 1.5. سيؤدي التوزيع الواسع جدًا إلى سلوك ذوبان غير متناسق.
العلاقة بين كروية المسحوق والسيولة
تعد كروية المسحوق مؤشرًا رئيسيًا لتقييم جودة مواد SLM. يجب أن تكون كروية مسحوق سبائك التيتانيوم عالي الجودة أكبر من 90%، وهي قريبة من الكرة المثالية. يتمتع المسحوق الكروي بسيولة أفضل وانتظام توزيع المسحوق، مما يضمن سمكًا ثابتًا لكل طبقة من المسحوق. تعمل جزيئات الأقمار الصناعية (الجزيئات الصغيرة المرتبطة بسطح الجزيئات الأكبر حجمًا) على تقليل قابلية تدفق المسحوق ويجب التحكم فيها إلى الحد الأدنى. تؤثر خشونة سطح المسحوق أيضًا على السيولة، ويكون سطح المسحوق الذي تم إعداده بواسطة طريقة الانحلال بالبلازما المقترنة حثيًا (IGA) أكثر سلاسة. يتضمن اختبار قابلية تدفق المسحوق اختبار معدل تدفق القاعة واختبار زاوية الراحة. يجب أن تكون قيمة معدل التدفق أقل من 25 ثانية/50 جم.
تأثير توزيع حجم الجسيمات على سلوك الذوبان
هناك اختلافات في سرعة الامتصاص والذوبان لجزيئات المسحوق ذات أحجام الجسيمات المختلفة تحت إشعاع الليزر. تتميز الجسيمات الدقيقة بمساحة سطح محددة كبيرة، وكفاءة عالية في امتصاص الضوء، وسرعة ذوبان سريعة، ولكنها عرضة للسخونة الزائدة والاجتثاث. يتطلب ذوبان الجزيئات الخشنة مدخلات طاقة أعلى ويكون عمق الانصهار أكبر. سيؤدي التوزيع غير المتساوي لحجم الجسيمات إلى قنوات ذوبان غير مستقرة ويؤثر على كثافة الأجزاء وجودة سطحها. يجب تحسين معلمات الليزر بناءً على خصائص المسحوق. كثافة الطاقة العالية جدًا ستؤدي إلى تأثير ثقب المفتاح، والكثافة المنخفضة جدًا للطاقة ستؤدي إلى نقص الاندماج. تؤثر استراتيجية المسح أيضًا على تأثير الذوبان، ويجب أن تتوافق مسافة المسح المعقولة مع حجم جسيمات المسحوق.
العلاقة بين جودة السطح ودقة الأبعاد
يؤثر حجم جسيمات المسحوق بشكل مباشر على خشونة سطح الأجزاء المطبوعة. يمكن للمسحوق الناعم الحصول على سطح أكثر حساسية، ويمكن التحكم في قيمة Ra في نطاق 5-10μm. السطح المطبوع بالمسحوق الخشن يكون أكثر خشونة، وقيمة Ra عادة تكون 15-25μm. بالنسبة للأجزاء ذات متطلبات جودة السطح العالية، يجب استخدام مساحيق أنعم أو تشكيلها وصقلها بعد الطباعة. سوف تؤثر خصائص المسحوق أيضًا على دقة أبعاد الأجزاء. يمكن للمسحوق ذو السيولة الجيدة أن يضمن سماكة طلاء المسحوق المتسقة ويحسن دقة اتجاه Z. تؤثر الكثافة الظاهرية للمسحوق على انكماش التكثيف بعد الذوبان، مما يؤثر بدوره على حجم الجزء.
مراقبة جودة المسحوق وإدارة إعادة التدوير
يجب أن تتم مراقبة جودة مسحوق سبائك التيتانيوم خلال عملية الشراء والاستخدام وإعادة التدوير بأكملها. عند شراء مسحوق جديد، يجب الحصول على شهادة المادة وتقرير تحليل حجم الجسيمات للتأكد من مطابقته للمواصفات الفنية. مطلوب الفحص قبل الاستخدام لإزالة التكتلات والشوائب الكبيرة. أثناء عملية الطباعة، من الضروري مراقبة حالة المسحوق، وتجديد المسحوق الجديد بانتظام، والحفاظ على ثبات حجم جسيمات المسحوق في حوض المسحوق. عند إعادة تدوير المسحوق، من الضروري اكتشاف التغيرات في توزيع حجم الجسيمات بشكل منتظم وفحص المسحوق الناعم والشوائب. يجب تخزين المسحوق في جو جاف خامل لتجنب امتصاص الرطوبة والأكسدة. يوصى بالتحكم في عدد مرات استخدام المسحوق خلال 5-8 مرات. سيتم تقليل أداء المسحوق بشكل ملحوظ بعد دورات متعددة.
أرسل نموذجاً أو رسمة أو صورة أو ملاحظات مكتوبة. سيقوم المهندسون بمراجعة المادة والعملية والتشطيب والتسليم بناءً على الاستخدام الفعلي.