ข้อกำหนดลักษณะขนาดอนุภาคของผงโลหะผสมไทเทเนียม
โลหะผสมไทเทเนียม (Ti6Al4V) เป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการพิมพ์โลหะ SLM และลักษณะของผงนั้นมีผลกระทบต่อคุณภาพการพิมพ์อย่างชัดเจน การกระจายขนาดอนุภาคของผงโลหะผสมไทเทเนียมในอุดมคติอยู่ในช่วง 15-45 μm ซึ่งแสดงรูปร่างการกระจายตามปกติ ผงที่มีขนาดอนุภาคเล็กเกินไป (น้อยกว่า 15 μm) มีความลื่นไหลต่ำและจับตัวเป็นก้อนได้ง่าย นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดฝุ่นฟุ้งกระจายในระหว่างกระบวนการกระจายผง ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพการพิมพ์และความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ผงที่มีขนาดอนุภาคใหญ่เกินไป (มากกว่า 45 μm) จะไม่หลอมละลายจนหมด และมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่องจากการไม่หลอมรวม จำเป็นต้องควบคุมค่า D10, D50 และ D90 ของผงภายในช่วงที่ระบุ และค่า D50 ควรอยู่ที่ 25-35 μm ความกว้างของการกระจายขนาดอนุภาค (ช่วง) ของผงควรน้อยกว่า 1.5 การกระจายที่กว้างเกินไปจะนำไปสู่พฤติกรรมการหลอมละลายที่ไม่สอดคล้องกัน
ความสัมพันธ์ระหว่างความเป็นทรงกลมของผงและความลื่นไหล
ความเป็นทรงกลมของผงเป็นตัวบ่งชี้สำคัญในการประเมินคุณภาพของวัสดุ SLM ความทรงกลมของผงโลหะผสมไทเทเนียมคุณภาพสูงควรมากกว่า 90% ซึ่งใกล้เคียงกับทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ ผงทรงกลมมีความลื่นไหลดีขึ้นและการกระจายตัวของผงสม่ำเสมอ ทำให้มั่นใจได้ว่ามีความหนาสม่ำเสมอของผงแต่ละชั้น อนุภาคดาวเทียม (อนุภาคขนาดเล็กที่ติดอยู่กับพื้นผิวของอนุภาคขนาดใหญ่) ช่วยลดการไหลของผงและควรได้รับการควบคุมให้น้อยที่สุด ความหยาบของพื้นผิวของผงยังส่งผลต่อการไหลอีกด้วย และพื้นผิวของผงที่เตรียมโดยวิธีการทำให้เป็นอะตอมของพลาสมาแบบเหนี่ยวนำคู่ (IGA) จะนุ่มนวลยิ่งขึ้น การทดสอบความสามารถในการไหลของผงประกอบด้วยการทดสอบอัตราการไหลของฮอลล์และการทดสอบมุมของการวางตำแหน่ง ค่าอัตราการไหลควรน้อยกว่า 25s/50g
อิทธิพลของการกระจายขนาดอนุภาคต่อพฤติกรรมการหลอมละลาย
การดูดกลืนแสงและความเร็วการหลอมละลายของอนุภาคผงที่มีขนาดอนุภาคต่างกันภายใต้การฉายรังสีด้วยเลเซอร์มีความแตกต่างกัน อนุภาคละเอียดมีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ ประสิทธิภาพการดูดซับแสงสูง และความเร็วหลอมละลายที่รวดเร็ว แต่มีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปและการระเหย การหลอมละลายของอนุภาคหยาบต้องใช้พลังงานที่สูงกว่าและมีความลึกในการหลอมมากกว่า การกระจายขนาดอนุภาคไม่สม่ำเสมอจะทำให้เกิดช่องหลอมละลายที่ไม่เสถียร และส่งผลต่อความหนาแน่นและคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วน พารามิเตอร์เลเซอร์จำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมตามลักษณะของผง ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงเกินไปจะทำให้เกิดผลกระทบจากรูกุญแจ และความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำเกินไปจะส่งผลให้เกิดการขาดฟิวชัน กลยุทธ์การสแกนยังส่งผลต่อเอฟเฟกต์การหลอมเหลวด้วย และระยะห่างในการสแกนที่เหมาะสมจะต้องตรงกับขนาดอนุภาคของผง
ความสัมพันธ์ระหว่างคุณภาพพื้นผิวและความแม่นยำของขนาด
ขนาดอนุภาคของผงส่งผลโดยตรงต่อความหยาบผิวของชิ้นส่วนที่พิมพ์ ผงละเอียดจะได้พื้นผิวที่ละเอียดอ่อนยิ่งขึ้น และสามารถควบคุมค่า Ra ได้ในช่วง 5-10μm พื้นผิวที่พิมพ์ด้วยผงหยาบจะหยาบกว่า และค่า Ra มักจะอยู่ที่ 15-25μm สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการคุณภาพพื้นผิวสูง จำเป็นต้องใช้ผงที่ละเอียดกว่า หรือกลึงและขัดเงาหลังการพิมพ์ ลักษณะผงจะส่งผลต่อความแม่นยำของมิติของชิ้นส่วนด้วย ผงที่มีความลื่นไหลที่ดีสามารถรับประกันความหนาของการเคลือบสีฝุ่นที่สม่ำเสมอและปรับปรุงความแม่นยำในทิศทาง Z ความหนาแน่นรวมของผงส่งผลต่อการหดตัวของความหนาแน่นหลังจากการหลอมเหลว ซึ่งจะส่งผลต่อขนาดชิ้นส่วนด้วย
การควบคุมคุณภาพผงและการจัดการการรีไซเคิล
การควบคุมคุณภาพของผงโลหะผสมไทเทเนียมจำเป็นต้องดำเนินการผ่านกระบวนการจัดซื้อ การใช้ และการรีไซเคิลทั้งหมด เมื่อซื้อผงใหม่ คุณจะต้องได้รับใบรับรองวัสดุและรายงานการวิเคราะห์ขนาดอนุภาคเพื่อยืนยันว่าตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิค จำเป็นต้องมีการคัดกรองก่อนใช้เพื่อขจัดสิ่งที่จับเป็นก้อนและสิ่งสกปรกขนาดใหญ่ ในระหว่างกระบวนการพิมพ์ จำเป็นต้องตรวจสอบสถานะผง เติมผงใหม่อย่างสม่ำเสมอ และรักษาขนาดอนุภาคของผงในสระผงให้คงที่ เมื่อรีไซเคิลผง จำเป็นต้องตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของการกระจายขนาดอนุภาคอย่างสม่ำเสมอ และคัดแยกผงละเอียดและสิ่งสกปรกออก ผงจะต้องเก็บไว้ในที่แห้งและบรรยากาศเฉื่อยเพื่อหลีกเลี่ยงการดูดซับความชื้นและการเกิดออกซิเดชัน แนะนำว่าควรควบคุมจำนวนครั้งในการใช้แป้งให้อยู่ภายใน 5-8 ครั้ง ประสิทธิภาพของผงจะลดลงอย่างมากหลังจากผ่านไปหลายรอบ
ส่งโมเดล แบบแปลน รูปภาพ หรือบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร วิศวกรจะตรวจสอบวัสดุ กระบวนการ การตกแต่ง และการส่งมอบตามการใช้งานจริง