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 

Наноразмерные порошковые добавки для аддитивных технологий
  • 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%.
Уменьшение коэффициента трения до 0,28.
Уменьшение интенсивности износа до 2.73×10‐5 мм3 Н‐1 м‐1.

SLM

Al

Al2O3

50

4

Увеличение прочности на 36,3%
Увеличение микротвердости на 17,5%

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%
Увеличение изностойкости до 6 раз

Лазерная наплавка

Порошок на основе железа ФБХ6–2

CuO

н/д

3-9

Повышение задиростойкости наплавленных покрытий в 1,5–2 раза
Повышение величины интенсивности изнашивания до 30%

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 & 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

Распечатать страницу

В наличии на складе

Мы стараемся держать на складе запас наиболее востребованных материалов.