Наноразмерные порошковые добавки для аддитивных технологий
Компания «Ростовые технологии» разрабатывает, производит и поставляет наноразмерные порошки карбидов и оксидов металлов для использования в 3D-печати металлов и других аддитивных технологиях. Такое применение нанопорошков дает значительные преимущества, а ранняя адаптация новых технологий ведет к улучшению конкурентоспособности конечного продукта.
Добавление небольшого количества наноразмерных порошков к стандартным металлическим порошковым материалам для аддитивных технологий изменяет микроструктуру конечных изделий и поведение материала в зоне расплава в процессе производства. Результатом такого воздействия является целый ряд полезных эффектов:
-
Увеличение микротвердости
-
Увеличение прочности
-
Уменьшение коэффициента трения
-
Увеличение износостойкости
-
Уменьшение энергии и температуры спекания
- Характеристики
- Функции
- Область применения
- Галерея
- Статьи по теме
Материалы получаемых нанопрошков:
-
Металлы: Al, Ti, Mg, Ni, Co, W, Cu, Ag, Zr, Zn, Fe, драгоценные металлы, сплавы, интерметаллические соединения.
-
Карбиды: TiC, WC, VC, TaC.
-
Оксиды: Al2O3, CuO, ZrO2, Fe2O3.
-
Нитриды: AlN, TiN.
Характеристики нанопорошков:
-
Средний размер частиц d50%: от 30 до 500 нм.
-
Распределение частиц по размерам: логарифмически нормальное.
-
Величина отклонения: регулируемая, зависит от параметров процесса.
-
Площадь удельной поверхности: 0,5 - 20 м2/г.
-
Химическая чистота: до 99,9+ %.
-
Насыпная плотность: 0,05 – 0,2 г/см3.
-
Форма частиц: сферическая.
|
Основной материал |
Добавка |
Размер, нм |
Концентрация добавки, % вес |
Эффект |
Метод |
|
Ti |
TiC |
40-60 |
5-15 |
Увеличение микротвердости получаемых деталей |
SLM |
|
NiCrSiB сплав |
TiC |
40-60 |
н/д |
Существенное увеличение микротвердости |
SLM |
|
Сталь 316L |
V8C7 |
800 |
3 |
Увеличение прочности за счет изменения микроструктуры материала |
SLM |
|
AlSi10Mg |
TiC |
50 |
н/д |
Увеличение микротвердости более чем на 20%. |
SLM |
|
Al |
Al2O3 |
50 |
4 |
Увеличение прочности на 36,3% |
SLM |
|
Al |
TiC |
40-60 |
н/д |
Увеличение прочности |
SLM |
|
Никелевый сплав |
WC |
0-100 |
5-15 |
Увеличение микротвердости на 50% |
Лазерная наплавка |
|
Никелевый сплав |
TaC |
0-100 |
5-15 |
Увеличение микротвердости на 30% |
Лазерная наплавка |
|
Порошок на основе железа ФБХ6–2 |
CuO |
н/д |
3-9 |
Повышение задиростойкости наплавленных покрытий в 1,5–2 раза |
Лазерная наплавка |
Аэрокосмическая промышленность:
- Производство деталей сложной геометрии.
-
Изменение механических свойств и плотности изделий.
-
Производство облегченных компонентов.
Автомобильная промышленность:
- Объединение множества отдельных деталей в одну единую структуру сложной геометрии.
-
Создание средств производства (оснастка, пресс-формы и т.д.).
-
Производство специализированных запчастей и индивидуальных аксессуаров.
Медицинская и фармацевтическая промышленность:
- Создание точных анатомических моделей по данным МРТ или КТ для планирования операций.
-
Разработка индивидуальных ортопедических имплантатов и протезов.
-
Использование 3D-печатных моделей человеческого тела для обучения.
Спортивная индустрия:
- Производство аксессуаров сложной формы.
-
Создание индивидуализированного защитного оборудования.
-
Создание прототипов из различных материалов для тестирования.
- Shishkovsky, Igor & Scherbakov, Vladimir. (2018). Selective Laser Fusion of Titanium Based Gradient Alloy Reinforced by Nano Sized TiC Ceramic.
Materials Science Forum. 916. 85-90.
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.916.85
- Shishkovsky, Igor & Kakovkina, Nina & Scherbakov, Vladimir. (2018). Fabrication of heat-resisting nickel composite gradient structures with TiC nano additive during powder bed fusion process.
Procedia CIRP. 74. 68-71. https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.032
- Li, Bo & Qian, Bo & Xu, Yi & Liu, Zhi-yuan & Zhang, Jian-rui & Xuan, Fu-Zhen. (2019). Additive manufacturing of ultrafine-grained austenitic stainless steel matrix composite via vanadium carbide reinforcement addition and selective laser melting: Formation mechanism and strengthening effect.
Materials Science and Engineering: A. 745. https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.01.008
- Gu, D., Wang, H., & Dai, D. (2015). Laser Additive Manufacturing of Novel Aluminum Based Nanocomposite Parts: Tailored Forming of Multiple Materials.
Journal of Manufacturing Science and Engineering, 138(2), 021004. https://doi.org/10.1115/1.4030376
- Han, Quanquan & Setchi, Rossi & Lacan, Franck & Gu, Dongdong & Evans, Sam. (2017). Selective laser melting of advanced Al-Al2O3 nanocomposites: Simulation, microstructure and mechanical properties.
Materials Science and Engineering: A. 698. 162-173. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.05.061
- Lin, Ting Chiang & Cao, Chezheng & Sokoluk, Maximilian & Jiang, Lin & Wang, Xin & Schoenung, Julie & Lavernia, Enrique & Li, Xiaochun. (2019). Aluminum with dispersed nanoparticles by laser additive manufacturing.
Nature Communications. 10. https://doi.org/10.1038/s41467-019-12047-2
- В. Бирюков. (2015). Повышение износостойкости деталей машин при лазерной наплавке.
Фотоника. Выпуск #3/2015
- В. П. Бирюков, А. А. Фишков, Э. Г. Гудушаури. (2018). Получение износостойких и задиростойких покрытий при лазерной наплавке порошком на основе железа с добавками нанопорошка оксида меди.
Фотоника. Выпуск #3/2018. https://doi.org/10.22184/1993-7296.2018.71.3.282.289
- Ma, Chao & Chen, Lianyi & Cao, Chezheng & Li, Xiaochun. (2017). Nanoparticle-induced unusual melting and solidification behaviours of metals.
Nature Communications. 8. 14178. https://doi.org/10.1038/ncomms14178.
- Martin, John & Yahata, Brennan & Hundley, Jacob & Mayer, Justin & Schaedler, Tobias & Pollock, Tresa. (2017). 3D printing of high-strength aluminium alloys.
Nature. 549. 365-369. https://doi.org/10.1038/nature23894
- Koumoulos, Elias P. & Gkartzou, Eleni & Charitidis, C.A.. (2017). Additive (nano)manufacturing perspectives: the use of nanofillers and tailored materials.
Manufacturing Review. 4. 12. https://doi.org10.1051/mfreview/2017012
