Funktionstest av metallpulver för additiva tillverkningsmaskiner

Det finns många parametrar avgör hur ett metalliskt pulver kommer att prestera i en additiv tillverkningsprocess, men den viktigaste är pulvrets flytbarhet. Det är viktigt för att säkerställa att ett tunt och precist lager av pulver kan appliceras gång på gång tills detaljen är färdig.

Syfte

Egenskaperna hos metallpulver avsedda för pulverbäddsbaserad additiv tillverkning är kritiska för processfunktionen liksom slutlig materialkvalité. Ett flertal av dessa pulveregenskaper har inverkan på pulvrets flytbarhet. Det går inte att enbart via egenskapskaraktäriserande mätmetoder avgöra huruvida ett pulver har acceptabel flytbarhet för aktuell process eller maskinfabrikat. RISE erbjuder därför praktiskt funktionstest av metallpulver med relevans på flytbarhet och packningsegenskaper med avsikt att tillhandahålla information om hur aktuellt pulver fungerar i processen.

Tjänsten kan med fördel kombineras med Karaktärisering av metalliska pulver för additiv tillverkning för att ge djupare förståelse för resultatet.

Metod

Testet utförs i två etapper med olika metoder och fokus vilket även ger möjligheten att avbryta experimentet efter första etappen om resultatet är tydlig negativt.

Etapp 1: Pulverspridningsegenskaperna undersöks med en utrustning (TESTER) som efterliknar processen som används i pulverbäddsbaseradeprocesser. Ett antal skikt sprids över ett område på 125x125 mm med ett gummi- eller stålblad. Spridningshastighet och skikttjocklek varieras och utfallet i termer av packningstäthet definieras. Topografiska studier av toppskiktet kan utföras med konfokal mikroskopi där varierat fokus används för avbildning med stort skärpedjup för beräkning av olika parametrar som beskriver ytjämnheten.

Etapp 2: Pulverspridningsegenskaperna undersöks därefter direkt i den avsedda pulverbäddsmaskinen. Utrustningen fylls med det aktuella pulvret och ett antal skikt sprids över byggplattan via pulverspridningsenheten i maskinen. Det utbredda pulverlagret studeras med släpljus och dokumenteras. Denna procedur repeteras för ett antal sänkningar av byggplattan och ett antal spridda pulverskikt. Ett godkänt resultat är en homogen, jämn och repeterbar pulverspridning. Resultaten kopplas till resultat från TESTER-utrustningen och tidigare erfarenheter hos RISE för att ge en samlad bedömning av pulvrets funktionsduglighet.

Testerna kan även kompletteras med tjänsterna Printning med pulverbäddslaser för metalliska material eller Parameterutveckling för pulverbäddslaser i metalliska material.

Leveranser

Resultaten levereras utifrån önskemål, oftast i form av en skriftlig rapport vilken kan kompletteras med muntlig presentation och PowerPoint. Kunden tillhandahåller ett utlåtande på pulvrets funktionalitet i processen.