Новые металлические порошки для 3D-печати от лаборатории Ames

Титановый металлический порошок лаборатории Ames имеет гладкую, регулярную текстуру и идеально подходит для лазерного спекания при 3D-печати. Этот продукт превосходит титановый порошок, изготавливаемый с использованием традиционного метода производства, утверждает новое исследование.

Производство сферических порошков из металла является непростой технологией. При нарушении условий производства поверхностная текстура может быть неравномерной, а форма нестандартной. Другие нарушения технологии могут привести к появлению «спутников» или более мелких частиц, скрепленных с основной сферой. При лазерном спекании неравномерного металлического порошка молекулы нерасплавленного металла могут быть всосаны в созданные лазером расплавленные кратеры.

Эти частично расплавленные молекулы затем становятся причиной несовершенства и структурных слабостей в готовой детали из металла. Такие крупные производители, как Boeing или GE, заинтересованы в том, чтобы получить материалы, которые устраняют подобные риски. Дефектоскопия готовой продукции является крайне необходимой, но все еще отнимающей много времени фазой аддитивного производства при металлической 3D-печати.

Существует около шести различных методов распыления при использовании металлических порошков. Все они основаны на одном и том же принципе: жидкий металл вводится в подготовленную камеру с использованием газов, воды или лучей плазмотрона.

Созданный в лаборатории Ames метод производства порошка использует в качестве газа аргон, азот или гелий для прорыва жидкого металла в сферах. Ассортимент используемых в лаборатории материалов включает никель, медь, железо, алюминий, титан и сплавы, предполагающие использование наиболее распространенного метода газового распыления. Тем не менее, гладкая сферическая поверхность металлических порошков предполагает, что в процессе может использоваться плазма, так как ее применение позволяет получать более плотный и чистый металлический порошок.

Процесс распыления газа лаборатории Ames защищен 16 различными патентами, включая «Дисперсоидный армированный порошковый сплав и способ изготовления» от 2012 года, а также «Встроенная система управления распылением» от 1995 года.