Nerezová oceľ je obľúbeným materiálom v rôznych priemyselných odvetviach vďaka svojim výborným mechanickým vlastnostiam a odolnosti voči korózii. Technológia 3D tlače selektívneho laserového tavenia (SLM) sa ukázala ako revolučná metóda na výrobu modelov z nehrdzavejúcej ocele so zložitými geometriami. Odolnosť SLM 3D tlačených modelov z nehrdzavejúcej ocele však môže byť niekedy problémom, najmä ak sa používajú v drsnom prostredí. Ako popredný dodávateľ modelov SLM 3D tlače z nehrdzavejúcej ocele chápeme dôležitosť zvyšovania odolnosti proti korózii. V tomto blogu preskúmame niekoľko účinných spôsobov, ako zlepšiť odolnosť týchto modelov proti korózii.
Pochopenie korózie v SLM 3D tlačenej nehrdzavejúcej oceli
Pred ponorením sa do riešení je dôležité pochopiť, prečo dochádza ku korózii v SLM 3D tlačenej nehrdzavejúcej oceli. Počas procesu SLM môže rýchle tuhnutie a vysoké rýchlosti chladenia viesť k vytvoreniu jedinečných mikroštruktúr, ako sú jemné zrná, pórovitosť a zvyškové napätia. Tieto mikroštrukturálne vlastnosti môžu ovplyvniť tvorbu pasívneho filmu na povrchu nehrdzavejúcej ocele, čo je nevyhnutné pre odolnosť proti korózii. Prítomnosť nečistôt a inklúzií počas procesu 3D tlače môže navyše pôsobiť ako iniciačné miesta pre koróziu.
Povrchová úprava
Jedným z najjednoduchších spôsobov, ako zlepšiť odolnosť proti korózii, je povrchová úprava. Leštenie povrchu SLM 3D tlačeného modelu z nehrdzavejúcej ocele môže odstrániť povrchové defekty, ako sú drsnosť a mikrotrhliny, ktoré môžu byť potenciálnymi miestami pre koróziu. Najmä elektrolytické leštenie je efektívna metóda, ktorá nielen vyhladzuje povrch, ale tiež zvýrazňuje pasívny film na nehrdzavejúcej oceli. Ponorením modelu do roztoku elektrolytu a aplikáciou elektrického prúdu sa povrch selektívne rozpustí, čo má za následok hladší a odolnejší povrch.
Ďalšou možnosťou povrchovej úpravy je pasivácia. Pasivácia je chemický proces, ktorý odstraňuje voľné železo z povrchu nehrdzavejúcej ocele a podporuje tvorbu súvislého a ochranného filmu oxidu chrómu. Tento film pôsobí ako bariéra proti korozívnym látkam. Po procese 3D tlače SLM môže pasivácia modelu z nehrdzavejúcej ocele výrazne zlepšiť jeho odolnosť proti korózii. Pre viac informácií o našich 3D tlačených kovových dieloch, vrátane povrchovo upravených, navštívte3D tlač kovová časť SLA hliník nehrdzavejúca oceľ.
Legovanie
Legovanie je ďalšou účinnou stratégiou na zvýšenie odolnosti nehrdzavejúcej ocele SLM 3D tlačenej proti korózii. Pridaním špecifických legujúcich prvkov je možné prispôsobiť vlastnosti nehrdzavejúcej ocele. Napríklad pridanie molybdénu (Mo) do kompozície nehrdzavejúcej ocele môže zlepšiť jej odolnosť voči bodovej korózii a štrbinovej korózii. Molybdén zvyšuje stabilitu pasívneho filmu a bráni šíreniu koróznych jamiek.
Nikel (Ni) je tiež bežne používaný legovací prvok. Zlepšuje všeobecnú odolnosť proti korózii a húževnatosť nehrdzavejúcej ocele. V procese SLM môžeme presne kontrolovať zloženie zliatiny počas miešania prášku, čím zaisťujeme, že konečný vytlačený model má požadované legovacie prvky a vlastnosti odolné voči korózii. Naše diely modelov pre 3D tlač sú k dispozícii s prispôsobiteľnými zliatinovými kompozíciami, ktoré spĺňajú rôzne požiadavky na odolnosť proti korózii. Viac podrobností nájdete naČasti modelov pre 3D tlač.
Tepelné spracovanie
Tepelné spracovanie zohráva zásadnú úlohu pri optimalizácii mikroštruktúry a vlastností nehrdzavejúcej ocele tlačenej SLM 3D. Žíhanie je bežný proces tepelného spracovania, ktorý môže zmierniť zvyškové napätia, zjemniť štruktúru zŕn a zlepšiť odolnosť proti korózii. Počas žíhania sa model zahreje na určitú teplotu a potom sa pomaly ochladí. Tento proces umožňuje preskupenie atómov, čím sa znižuje vnútorné napätie, ktoré môže viesť ku koróznemu praskaniu.
Na zvýšenie odolnosti proti korózii sa môže použiť aj úprava roztoku, po ktorej nasleduje kalenie. Ošetrenie roztokom rozpúšťa legujúce prvky v matrici z nehrdzavejúcej ocele a kalenie rýchlo ochladzuje model, aby sa rozpustené prvky zachovali v presýtenom stave. Výsledkom je homogénnejšia mikroštruktúra odolnejšia voči korózii. Pre medicínske aplikácie, kde sa vyžadujú vysokokvalitné 3D tlačené diely odolné voči korózii, našeSLA 3D tlač pre medicínske dielymožno tepelne upraviť tak, aby spĺňali prísne normy.
Optimalizácia procesov
K lepšej odolnosti voči korózii môže prispieť aj optimalizácia samotného procesu 3D tlače SLM. Ovládanie parametrov lasera, ako je výkon lasera, rýchlosť skenovania a rozstup šrafovania, môže ovplyvniť hustotu a mikroštruktúru vytlačeného modelu. Model s vyššou hustotou s menším počtom pórov a defektov je menej náchylný na koróziu.
Rozhodujúca je aj správna manipulácia s práškom a jeho skladovanie. Vlhkosť a kontaminácia v prášku môžu vniesť nečistoty počas procesu tlače, čo môže znížiť odolnosť proti korózii. Zabezpečenie skladovania prášku v suchom a čistom prostredí a používanie vhodných metód preosievania a recyklácie prášku môže pomôcť zachovať kvalitu tlačených modelov. Naša 3D tlačová služba ABS Plastic Rapid Prototype tiež kladie dôraz na optimalizáciu procesov na zabezpečenie vysoko kvalitných produktov. Viac o našej optimalizácii procesov sa dozviete naSlužba 3D tlače Rapid Prototyp z ABS plastu.
Náter
Aplikácia ochranného náteru na povrch modelu z nehrdzavejúcej ocele vytlačeného SLM 3D je praktický spôsob, ako zvýšiť odolnosť proti korózii. Organické nátery, ako sú epoxidové a polyuretánové nátery, môžu poskytnúť fyzickú bariéru medzi nehrdzavejúcou oceľou a korozívnym prostredím. Anorganické povlaky, ako sú keramické povlaky, môžu tiež ponúknuť vynikajúcu ochranu proti korózii, najmä vo vysokoteplotnom a agresívnom chemickom prostredí.
Výber náteru závisí od konkrétnych požiadaviek aplikácie. Napríklad pri námorných aplikáciách je potrebný náter s vysokou odolnosťou proti korózii slanou vodou. Starostlivým výberom a aplikáciou vhodného náteru možno výrazne zlepšiť odolnosť modelu z nehrdzavejúcej ocele proti korózii. Naše plastové diely na 3D tlač môžu byť tiež potiahnuté pre rôzne aplikácie. Viac informácií o potiahnutých plastových dieloch je k dispozícii na3D tlač plastových dielov.
Záver
Ako dodávateľ modelov z nehrdzavejúcej ocele SLM pre 3D tlač sme odhodlaní poskytovať vysoko kvalitné produkty s vynikajúcou odolnosťou proti korózii. Implementáciou povrchovej úpravy, legovania, tepelného spracovania, optimalizácie procesov a náterových techník môžeme efektívne zlepšiť odolnosť našich modelov proti korózii. Či už potrebujete modely pre priemyselné, lekárske alebo spotrebiteľské aplikácie, máme odborné znalosti a technológiu, aby sme splnili vaše požiadavky.
Ak máte záujem o naše SLM 3D tlačené modely z nehrdzavejúcej ocele alebo chcete ďalej diskutovať o vašich špecifických projektových potrebách, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali kvôli obstarávaniu a vyjednávaniu. Tešíme sa na spoluprácu pri vytváraní inovatívnych 3D tlačených riešení odolných voči korózii.
Referencie
- Wegener, K., a kol. "Selektívne laserové tavenie prášku na báze železa." Annals of the CIRP 56.1 (2007): 187 - 190.
- Vilaro, T., a kol. "Korozívne správanie nehrdzavejúcej ocele 316L vyrobenej selektívnym laserovým tavením." Náuka o korózii 112 (2016): 223 - 232.
- DebRoy, T., a kol. "Aditívna výroba kovových komponentov – proces, štruktúra a vlastnosti." Progress in Materials Science 92 (2018): 112 - 224.
