Metaalpoeder, de grondstof voor metaal 3D printen

Voor het Laser Powder Bed fusion (LBPF) 3D print proces waar wij gebruik van maken, wordt metaalpoeder versmolten middels lasers.

Metaalpoeders zijn metalen die worden gereduceerd tot fijne deeltjes en vormen het basismateriaal voor de meeste 3D-printprocessen die metalen onderdelen produceren. Zowel de kenmerken van het metaalpoeder als het type 3D-printproces bepalen de eigenschappen van het eindproduct. De LBPF printtechnologie staat er om bekend om onderdelen met de hoogst haalbare kwaliteit te printen. De eigenschappen van het poeder zijn afhankelijk van de manier waarop het wordt geproduceerd, wat kan resulteren in een verschillende vorm en zuiverheid van de deeltjes.

Om een nauwkeurige reproduceerbaarheid bij de productie van metalen onderdelen te waarborgen, moeten metaalpoeders consistente kenmerken vertonen. De voornaamste kenmerken zijn grootteverdeling en vorm. Andere technologische en fysisch-chemische kenmerken zijn dichtheid, samendrukbaarheid, sintervermogen, chemische samenstelling, vloeibaarheid en thermische eigenschappen.

Metaalpoeders kunnen worden vervaardigd volgens verschillende methoden, waaronder vaste-stofreductie, malen, elektrolyse, chemische processen, en verstuiving. Echter wordt, geometrisch gezien, het meest geschikte poeder geproduceerd middels atomisatie. Simpel gezegd wordt bij deze methode het bronmateriaal gesmolten om vervolgens vernevelt te worden. De neveldruppels stollen vervolgens tot poederkorrels met een grootte van 10-60 μm. Dit proces vindt, net als het print- en zeefproces, plaats onder een inerte atmosfeer om oxidatie te voorkomen.

Poedermateriaal dat door de leverancier aangeleverd wordt, is altijd voorzien van een kwaliteitscertificaat waarop de samenstelling en verdeling van deeltjesgrootte terug te vinden is. Na gebruik in de printer wordt het overtollige poedermateriaal gezeefd waarna het weer geschikt is voor gebruik. Om de kwaliteit van het poeder te borgen, wordt na meerdere print/zeef cycli een poedersample in een laboratorium geanalyseerd op zuurstof- en vochtpercentage, alsmede de samenstelling. Wanneer één van de eigenschappen buiten de gestelde criteria valt, wordt de batch vervangen.

Op het moment van schrijven produceren wij onderdelen in de volgende legeringen:

• Aluminium (AlSi10Mg)
• RVS (316L)
• Titanium (TiAl6V4, grade 23)

In een ander artikel lichten wij de eigenschappen van deze legeringen toe. Daar waar de vraag ontstaat, zullen wij nieuwe materialen aan ons assortimenten toevoegen. Hieronder een kleine greep uit de beschikbare legeringen:

• Stainless Steel 17-4PH
• Maraging Steel M300
• Aluminium A205
• Aluminium AlSi7Mg
• Inconel
• Nickel 718
• Nickel 625
• Titanium Ti6242 d
• Titanium cp-Ti
• Cobalt CoCrMo

 

Wilt u meer weten over poedermateriaal, metaal 3D printen of heeft u vragen over uw ontwerp m.b.t. de geschiktheid voor metaal 3D printen? Neem dan contact met ons op.