Studium przypadku LPW Technology ilustruje opłacalność ponownego użycia proszku do drukowania metalu 3D

LPW stawia sobie za cel wytwarzanie najwyższej jakości proszku metalowego na rynku druku 3D, co oznacza, że ​​materiał zapewnia niezawodnie, spójne dostawy i pełną identyfikowalność; te dwa ostatnie są kontrolowane przez zoptymalizowane metody produkcji, dobrze znane łańcuchy dostaw i dobre systemy zarządzania jakością. Ale jeśli chodzi o materiał, który działa dobrze, to wszystko zależy od właściwości proszku. Według LPW, stare przysłowie "kupuj tanio, kupuj dwa razy" nadal ma zastosowanie do AM.

Firma niedawno ukończyła studium przypadku, zatytułowane "Metalowy proszek proszkowy AM-IN718 w porównaniu ze zmniejszonym kosztem części", wyjaśnia, dlaczego ma zaufanie do ponownego wykorzystania komercyjnego metalowych proszków do drukowania 3D Inconel 718.

"Jedną z kluczowych zalet AM, w porównaniu z konwencjonalnymi metodami produkcji, jest możliwość ponownego użycia partii materiału, która ma przeszedł ten proces ", napisał LPW w studium przypadku. "Biznesowy przypadek ponownego użycia proszku jest silny, tym więcej razy można ponownie wykorzystać partię proszku, tym niższy jest ostateczny koszt na część, na podstawie mniej zmarnowanego proszku. Liczba powtórzeń materiału jest często określana przez użytkownika lub spostrzegany standard branżowy, ale tak czy inaczej, materiałowa wydajność w dostarczaniu gotowych części jest zazwyczaj kluczową miarą. "

Kilka rzeczy może mieć wpływ na ostateczny koszt na część, w tym na materiał, który jest często uważany za najdroższy czynnik pod względem kontynuacji produkcji. Jednak ponowne wykorzystanie proszku do drukowania 3D powoduje, że końcowy koszt na jedną część niekoniecznie odzwierciedla początkowy koszt za kilogram materiału. Inne czynniki, które wpływają na te koszty, to ile części może być wyprodukowanych w każdej kompilacji i ile wydajnych buildów producent może ukończyć z jednej partii proszku.

"Liczba części wyprodukowanych w pojedynczej wersji to całkowicie zależna od aplikacji i zależy od wielkości części i wielkości dostępnej objętości kompilacji "- wyjaśniono w studium przypadku LPW. "Liczba kompilacji, które można wykonać dla pojedynczej partii, zależy od tego, jak szybko proszek przekroczy limity specyfikacji. W tym momencie musimy wziąć pod uwagę wpływ ewolucji proszku, jak materiał różni się od początkowej specyfikacji. "

Jak pokazano na powyższym rysunku i wykazane przez firmy takie jak LPW, proszek metalowy może ewoluować z ponownym użyciem. Stężenie tlenu w proszku może wzrastać liniowo wraz z ilością czasu, który jest ponownie wykorzystywany, co znajduje odzwierciedlenie w ostatecznych drukowanych częściach 3D. Pod względem Inconel718 w szczególności może potencjalnie wpływać na dynamiczną wydajność mechaniczną podzespołu. Firma wykazała, że ​​zwiększenie zawartości tlenu o 50 ppm było rzeczywiście wystarczające do znacznego zmniejszenia trwałości zmęczeniowej materiału w podwyższonych temperaturach. "

" Tam, gdzie wykazano tę zależność liniową, logiczne jest, że zaczynając od dziewiczy proszek o niższych poziomach tlenu pozwoli na ukończenie większej liczby budowli przed osiągnięciem limitu specyfikacji, "LPW napisał w studium przypadku.

Poziomy tlenu w proszku Metal AM są głównie kontrolowane przez poziomy tlenu w materiał wsadowy, wraz z czystością gazu i parametrami procesu podczas rozpylania. Dlatego zwykle jest droższe wytwarzanie proszku o niskim poziomie tlenu. Ale, choć niektórzy mogą sądzić, że to oznacza, że ​​bardziej opłacalne jest używanie tańszego proszku z wyższą zawartością tlenu, to tylko dokładne założenie, że nie należy myśleć o ponownym wykorzystaniu proszku.

" 3 porównuje całkowity koszt posiadania dwóch partii proszku Inconel 718 "- relacjonują raporty z badania. "Pierwsza partia ma zawartość tlenu 200 ppm (0,02% wag.), Z kosztem 60 USD za kg. Drugi ma zawartość tlenu 100 ppm (0,01% wag.) Przy koszcie 70 USD za kg - wzrost o 16,7%, co w przypadku dużych partii oznacza znaczny koszt materiałowy. "CD3D .

Podczas gdy druga partia jest droższa za kg, to także o 100 ppm niższa w poziomach tlenu. Studium przypadku LPW ustaliło, że możliwe jest potrojenie liczby ponownych wykorzystań przy użyciu niższego proszku tlenowego, jeżeli umiarkowana szybkość wydzielania tlenu wynosząca 3,5 ppm na kompozycję zostanie zastosowana do limitu specyfikacji materiału 250 ppm. Tak więc, chociaż koszt materiału wynosi 16,7%, zmniejszenie kosztów końcowych o 60% w przeliczeniu na jedną część z droższego proszku o niższej zawartości tlenu sprawia, że ​​opłaca się to opłacić.