A100 Stahllegierungspulver bezieht sich auf ein martensitisches, ausscheidungshärtendes Edelstahlpulver, das in additiven Pulverbettschmelzverfahren wie dem selektiven Lasersintern (SLS) und dem direkten Metalllasersintern (DMLS) verwendet wird.
Mit seiner hohen Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit ermöglicht das A100-Legierungspulver den Druck von langlebigen Endkomponenten für anspruchsvolle Anwendungen. Optimierte Partikelgrößenverteilungen, sphärische Morphologie und kontrollierte Mikrostrukturen sorgen für zuverlässige Verarbeitung und mechanische Leistung.
Dieser Leitfaden behandelt die Zusammensetzung von A100-Pulver, Eigenschaften, Anwendungen, Spezifikationen, Druckparameter, Lieferanten, Vergleiche und häufig gestellte Fragen, die bei der Verwendung von A100 für die Produktion oder das Prototyping zu beachten sind.
Zusammensetzung der A100 Stahllegierungspulver
Als ausscheidungshärtender martensitischer rostfreier Stahl enthält A100:
| Element | Gewicht % | Rolle |
|---|---|---|
| Eisen (Fe) | Bilanz | Unedles Metall |
| Chrom (Cr) | 13-15% | Korrosionsbeständigkeit |
| Nickel (Ni) | 4-5% | Aufhärtung |
| Molybdän (Mo) | 1-2% | Festigkeit, Härtbarkeit |
| Kupfer (Cu) | 3-5% | Aushärtung durch Niederschlag |
| Niobium (Nb) | 0.15-0.45% | Kornfeinung, Ausscheidungshärtung |
Grenzwerte für Spurenelemente kontrollieren die Sauberkeit, während Nickel und Kupfer eine Wärmebehandlung ermöglichen, um nach der Verarbeitung hohe Härtegrade zu erreichen.
Wichtige Eigenschaften und Merkmale
Neben der Zusammensetzung weist A100 folgende Merkmale auf:
| Eigentum | Beschreibung |
|---|---|
| Dichte | 7,7 g/cm3 |
| Partikelgrößenverteilung | 15-53 Mikrometer |
| Scheinbare Dichte | >4,0 g/cm3 |
| Hall-Durchflussmenge | <30 s/50 g |
| Schmelzpunkt | 1390-1440°C |
| Zugfestigkeit | 1150 MPa |
| Dehnung bei Bruch | 7% |
| Härte | >50 HRC |
| Korrosionsbeständigkeit | Hoch - PREN 35-38 |
Die Pulvereigenschaften gewährleisten die Bedruckbarkeit, während die mechanische Leistung funktionelle Komponenten unterstützt, die erheblichen Belastungen standhalten.
Anwendungen von A100 Stahlpulver
A100 ist eine hochfeste Werkzeugstahllegierung, die verschleißfest, hitzebeständig und korrosionsbeständig ist:
| Industrie | Anwendungsbeispiele |
|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Turbinenschaufeln, Fahrwerkskomponenten |
| Automobilindustrie | Zerspanungswerkzeuge, Werkzeuge für hohen Verschleiß, Turboladerteile |
| Öl und Gas | Ventilkomponenten und -gehäuse, Bohrlochkopfteile |
| Industriell | Extrusionswerkzeuge, Spritzgussteile |
| Allgemein | Hochharte Buchsen/Lager, Wellen, Schiffsteile |
Die ausgewogenen Eigenschaften machen A100 zu einem vielseitigen Hochleistungsmaterial für die additive Fertigung von Metallen in allen Branchen.
A100 Stahlpulver Spezifikationen
Die Industriestandards entwickeln sich ständig weiter, aber zu den aktuellen Nominalspezifikationen gehören:
| Parameter | Spezifikation | Prüfverfahren |
|---|---|---|
| Partikelgrößenverteilung | 15-53 Mikrometer | ISO 13320/ASTM B822 |
| Scheinbare Dichte | ≥ 4,0 g/cm3 | ISO 3923/ASTM B212 |
| Durchflussmenge | ≤ 30 s/50 g | ISO 4490/ASTM B213 |
| Sauerstoffgehalt | ≤ 0,3% | Analyse der Inertgasfusion |
| Stickstoffgehalt | ≤ 0,1% | Analyse der Inertgasfusion |
| Kohlenstoffgehalt | ≤ 0,1% | Analyse der Verbrennung |
| Mikrostruktur | Martensitisch | Optische Mikroskopie |
| Vorgeschichte des Partikelprozesses | Virgin Plasma zerstäubt | Zertifizierung |
Chemie, Sauberkeit, Partikeleigenschaften und Mikrostruktur sind so aufeinander abgestimmt, dass eine hohe Druckdichte mit gutem Fluss und guter Verteilbarkeit möglich ist.
Druckparameter für A100-Pulver
Typische Bearbeitungsfenster für das Pulverbettschmelzen mit dem A100 sind:
| Parameter | Bereich |
|---|---|
| Schichtdicke | 20-50 μm |
| Laserleistung | 195-500 W |
| Scan-Geschwindigkeit | 600-1250 mm/s |
| Abstand zwischen den Luken | 80-160 μm |
| Temperatur im Bett | 80-150°C |
Die Eigenschaften der Teile hängen stark von der optimierten Energiedichte und dem umgebenden Mikroklima während des Drucks ab. Nachbearbeitungen wie das heißisostatische Pressen (HIP) können innere Spannungen und Defekte weiter reduzieren, während die Wärmebehandlung Härte, Festigkeit und Duktilität maximiert.
A100-Pulver-Lieferanten
Als weit verbreiteter bedruckbarer Hochleistungs-Edelstahl bieten verschiedene namhafte Anbieter A100-Pulver an:
| Anbieter | Beschreibung | Preisgestaltung |
|---|---|---|
| Sandvik Fischadler | Führender Hersteller von Edelstahllegierungen für AM | $$$/kg |
| Zimmerer-Zusatzstoff | Hersteller von kundenspezifischen Legierungen und Materialien | $$$/kg |
| Höganäs | Weltweit führender Anbieter von industriellen Metallpulvern | $$/kg |
| Praxair | Zuverlässiger Lieferant für technische Gase und Materialien | $$/kg |
| LPW-Technologie | Spezialist für AM-Pulver aus hochwertigen Metalllegierungen | $$$/kg |
Der Preis hängt letztlich vom Auftragsvolumen, den Vorlaufzeiten, zusätzlichen Sieb-/Mischprozessen und Mengenrabatten ab.
Kompromisse bei der Erwägung von A100-Pulver
Vorteile:
- Hohe Härte/Verschleißleistung durch Ausscheidungshärtung
- Widersteht schweren Lasten ohne Verformung
- Wärme- und Korrosionsbeständigkeit für raue Umgebungen
- Mechanisch robust durch feinmartensitisches Gefüge
- Qualifiziertes Ausgangsmaterial mit einheitlichen Eigenschaften
Nachteile:
- Erfordert Spannungsabbau und heißisostatisches Pressen (HIP)
- Sprödigkeit im Vergleich zu geglühten Materialien ohne Nachbearbeitung
- Schwierige konventionelle Bearbeitung im vollständig gehärteten Zustand
- Kostet mehr als Standardlegierungen wie Edelstahl 316L
- Besondere Handhabung wegen begrenzter Wiederverwendbarkeit
A100 ist extrem haltbar, ohne zerbrechlich zu sein, und sollte bei Anwendungen, die ausgewogene Fähigkeiten erfordern, in Betracht gezogen werden.
Häufig gestellte Fragen
In welchem Korngrößenbereich ist A100-Pulver normalerweise erhältlich?
A100 wird im Allgemeinen im Bereich von 15-53 Mikron geliefert, um eine scharfe Auflösung der Merkmale in Pulverbettsystemen zu unterstützen und gleichzeitig die Verteilbarkeit zu gewährleisten. Durch die Partikeloptimierung werden die Größenbereiche immer feiner und enger.
Erfordert A100-Pulver besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Lagerung oder Handhabung?
Wie die meisten reaktiven Legierungspulver erfordert auch A100 eine feuchtigkeitsfreie Handhabung in versiegelten, mit Argon gefüllten Behältern, um Oxidation zu verhindern. Die Lagerräume sollten kühl, trocken und für Metallpulver standardisiert sein. Persönliche Schutzausrüstung wie Masken und Handschuhe sind ebenfalls vorgeschrieben.
Können Sie A100-Komponenten nach dem Druck wärmebehandeln oder bearbeiten?
Ja, Alterungswärmebehandlungen können die Härte und Festigkeit weiter erhöhen. Im ausscheidungsgehärteten Zustand ist A100 jedoch äußerst schwierig konventionell zu bearbeiten, so dass dies bei der Kombination von additiven und subtraktiven Verfahren berücksichtigt werden sollte.
Was verursacht Risse oder interne Defekte beim Drucken mit A100?
Eine zu hohe Abkühlungsrate, das Fehlen geeigneter thermischer Stützen und unkontrollierte Eigenspannungen aufgrund zu intensiver Abtaststrategien, die zu steile thermische Gradienten im Pulverbett beim Erstarren erzeugen. Die Optimierung der Parameter hilft, diese Ursachen zu vermeiden.
Wie sollten misslungene A100-Drucke recycelt werden?
Filtern und Sieben von ungesintertem A100-Pulver, um große Verunreinigungen oder Spritzer nach Druckfehlern zu entfernen. Testen Sie die Durchflussraten und die chemische Zusammensetzung, um sicherzustellen, dass die Eigenschaften konstant bleiben, bevor Sie frisches Pulver mit einem Verunreinigungsgrad von weniger als 30% wieder mischen.
