Stal nierdzewna jest materiałem popularnym w różnych gałęziach przemysłu ze względu na doskonałe właściwości mechaniczne i odporność na korozję. Technologia druku 3D selektywnego topienia laserowego (SLM) stała się rewolucyjną metodą wytwarzania modeli ze stali nierdzewnej o złożonej geometrii. Jednak odporność na korozję modeli ze stali nierdzewnej drukowanych w 3D SLM może czasami stanowić problem, szczególnie gdy są one używane w trudnych warunkach. Jako wiodący dostawca modeli ze stali nierdzewnej do druku 3D SLM rozumiemy znaczenie zwiększania odporności na korozję. Na tym blogu przeanalizujemy kilka skutecznych sposobów poprawy odporności tych modeli na korozję.
Zrozumienie korozji stali nierdzewnej drukowanej w technologii SLM w technologii 3D
Przed zagłębieniem się w rozwiązania ważne jest, aby zrozumieć, dlaczego w stali nierdzewnej drukowanej w technologii SLM 3D występuje korozja. Podczas procesu SLM szybkie krzepnięcie i duże szybkości chłodzenia mogą prowadzić do powstania unikalnych mikrostruktur, takich jak drobne ziarna, porowatość i naprężenia własne. Te cechy mikrostrukturalne mogą wpływać na tworzenie się pasywnej warstwy na powierzchni stali nierdzewnej, która jest niezbędna dla odporności na korozję. Dodatkowo obecność zanieczyszczeń i wtrąceń podczas procesu drukowania 3D może również działać jako miejsca inicjacji korozji.
Obróbka powierzchniowa
Jednym z najprostszych sposobów poprawy odporności na korozję jest obróbka powierzchniowa. Polerowanie powierzchni modelu ze stali nierdzewnej wydrukowanego w 3D SLM może usunąć defekty powierzchni, takie jak szorstkość i mikropęknięcia, które mogą być potencjalnymi miejscami korozji. W szczególności elektropolerowanie jest skuteczną metodą, która nie tylko wygładza powierzchnię, ale także wzmacnia warstwę pasywną na stali nierdzewnej. Po zanurzeniu modelu w roztworze elektrolitu i przyłożeniu prądu elektrycznego powierzchnia ulega selektywnemu rozpuszczeniu, co skutkuje gładszym i bardziej odpornym na korozję wykończeniem.
Inną opcją obróbki powierzchni jest pasywacja. Pasywacja to proces chemiczny, który usuwa wolne żelazo z powierzchni stali nierdzewnej i sprzyja tworzeniu się ciągłej, ochronnej warstwy tlenku chromu. Film ten działa jako bariera przed czynnikami korozyjnymi. Po procesie druku 3D SLM poddanie modelu ze stali nierdzewnej obróbce pasywacyjnej może znacząco poprawić jego odporność na korozję. Więcej informacji na temat naszych części metalowych drukowanych w 3D, w tym obrabianych powierzchniowo, można znaleźć na stronieDruk 3D Część metalowa SLA Aluminiowa stal nierdzewna.
Stopowanie
Dodawanie stopów to kolejna skuteczna strategia zwiększania odporności na korozję stali nierdzewnej drukowanej w technologii SLM 3D. Dodając określone pierwiastki stopowe, można dostosować właściwości stali nierdzewnej. Na przykład dodanie molibdenu (Mo) do składu stali nierdzewnej może poprawić jej odporność na korozję wżerową i korozję szczelinową. Molibden zwiększa stabilność warstwy pasywnej i hamuje powstawanie wżerów korozyjnych.
Nikiel (Ni) jest również powszechnie stosowanym pierwiastkiem stopowym. Poprawia ogólną odporność na korozję i wytrzymałość stali nierdzewnej. W procesie SLM możemy precyzyjnie kontrolować skład stopu podczas mieszania proszku, zapewniając, że finalnie wydrukowany model będzie posiadał pożądane pierwiastki stopowe oraz właściwości odporne na korozję. Nasze części modeli do druku 3D są dostępne z dostosowywalnym składem stopów, aby spełnić różne wymagania dotyczące odporności na korozję. Więcej szczegółów znajdziesz naCzęści modelu do druku 3D.
Obróbka cieplna
Obróbka cieplna odgrywa kluczową rolę w optymalizacji mikrostruktury i właściwości stali nierdzewnej drukowanej w technologii SLM 3D. Wyżarzanie jest powszechnym procesem obróbki cieplnej, który może złagodzić naprężenia szczątkowe, udoskonalić strukturę ziaren i poprawić odporność na korozję. Podczas wyżarzania model jest podgrzewany do określonej temperatury, a następnie powoli chłodzony. Proces ten umożliwia zmianę układu atomów, zmniejszając naprężenia wewnętrzne, które mogą prowadzić do pękania korozyjnego.
W celu zwiększenia odporności na korozję można również zastosować obróbkę roztworową, a następnie hartowanie. Obróbka roztworowa powoduje rozpuszczenie pierwiastków stopowych w osnowie stali nierdzewnej, a hartowanie szybko chłodzi model, utrzymując rozpuszczone pierwiastki w stanie przesyconym. Dzięki temu uzyskuje się bardziej jednorodną i odporną na korozję mikrostrukturę. Do zastosowań medycznych, gdzie wymagane są wysokiej jakości i odporne na korozję części drukowane 3D, naszeDruk 3D SLA dla części medycznychmogą być poddawane obróbce cieplnej w celu spełnienia rygorystycznych norm.
Optymalizacja procesów
Optymalizacja samego procesu drukowania 3D SLM może również przyczynić się do lepszej odporności na korozję. Kontrolowanie parametrów lasera, takich jak moc lasera, prędkość skanowania i odstępy kreskowania, może mieć wpływ na gęstość i mikrostrukturę drukowanego modelu. Model o większej gęstości, z mniejszą liczbą porów i defektów, jest mniej podatny na korozję.
Właściwe obchodzenie się z proszkiem i jego przechowywanie są również istotne. Wilgoć i zanieczyszczenia w proszku mogą wprowadzić zanieczyszczenia podczas procesu drukowania, co może obniżyć odporność na korozję. Zapewnienie przechowywania proszku w suchym i czystym środowisku oraz stosowanie odpowiednich metod przesiewania proszku i recyklingu może pomóc w utrzymaniu jakości drukowanych modeli. Nasza usługa druku 3D z tworzywa ABS Rapid Prototype kładzie również nacisk na optymalizację procesów w celu zapewnienia wysokiej jakości produktów. Więcej informacji na temat naszej optymalizacji procesów można znaleźć na stronieUsługa druku 3D Szybki prototyp tworzywa ABS.
Powłoka
Nałożenie powłoki ochronnej na powierzchnię wydrukowanego w 3D modelu SLM ze stali nierdzewnej to praktyczny sposób na zwiększenie odporności na korozję. Powłoki organiczne, takie jak powłoki epoksydowe i poliuretanowe, mogą stanowić fizyczną barierę pomiędzy stalą nierdzewną a środowiskiem korozyjnym. Powłoki nieorganiczne, takie jak powłoki ceramiczne, mogą również zapewniać doskonałą ochronę przed korozją, szczególnie w wysokich temperaturach i agresywnych środowiskach chemicznych.
Wybór powłoki zależy od konkretnych wymagań aplikacji. Na przykład w zastosowaniach morskich potrzebna jest powłoka o wysokiej odporności na korozję słoną wodą. Dzięki starannemu doborowi i zastosowaniu odpowiedniej powłoki można znacznie zwiększyć odporność na korozję modelu ze stali nierdzewnej. Nasze części plastikowe do druku 3D można również powlekać do różnych zastosowań. Więcej informacji na temat powlekanych części z tworzyw sztucznych można znaleźć na stronieCzęści plastikowe do druku 3D.
Wniosek
Jako dostawca modeli ze stali nierdzewnej SLM do druku 3D, dokładamy wszelkich starań, aby dostarczać produkty wysokiej jakości o doskonałej odporności na korozję. Wdrażając techniki obróbki powierzchni, tworzenia stopów, obróbki cieplnej, optymalizacji procesów i powlekania, możemy skutecznie poprawić odporność naszych modeli na korozję. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz modeli do zastosowań przemysłowych, medycznych czy konsumenckich, posiadamy wiedzę i technologię, aby spełnić Twoje wymagania.
Jeśli interesują Cię nasze modele ze stali nierdzewnej drukowane w 3D SLM lub chcesz dokładniej omówić swoje specyficzne potrzeby projektowe, zapraszamy do kontaktu z nami w sprawie zakupu i negocjacji. Z niecierpliwością czekamy na współpracę z Państwem w celu stworzenia innowacyjnych i odpornych na korozję rozwiązań do druku 3D.
Referencje
- Wegenera, K. i in. „Selektywne stapianie laserowe proszku na bazie żelaza”. Roczniki CIRP 56.1 (2007): 187 - 190.
- Vilaro, T. i in. „Zachowanie korozyjne stali nierdzewnej 316L wytwarzanej metodą selektywnego topienia laserowego”. Nauka o korozji 112 (2016): 223–232.
- DebRoy, T. i in. „Wytwarzanie przyrostowe elementów metalowych – proces, struktura i właściwości”. Postęp w naukach o materiałach 92 (2018): 112 - 224.
