Beyond the Bar: Understanding Cobalt Alloys
Kobalt, tvrdi, sjajni, srebrno-sivi metal, više je od puke komponente litij-ionskih baterija. Kada se legira s drugim elementima poput kroma, volframa, molibdena ili nikla, tvori klasu materijala poznatu kao superlegure na bazi kobalta. Ove legure slavljene su zbog svoje iznimne kombinacije svojstava: vrhunske čvrstoće, izvrsne otpornosti na trošenje i izvanredne stabilnosti na nevjerojatno visokim temperaturama i korozivnim okruženjima.
Ali za izradu složenih, visoko preciznih komponenti potrebnih za današnje najnaprednije tehnologije—od mlaznih motora do umjetnih zglobova—često ne trebamo ove materijale u čvrstom obliku, već kao finu, uniformnu Prah legure na bazi kobalta . Ovaj praškasti oblik ključ je za otključavanje proizvodnih tehnika sljedeće generacije poput aditivne proizvodnje (3D ispis) i specijaliziranih površinskih premaza.
Čarolija praha: zašto je oblik čestica bitan
Proizvodnja visoke kvalitete Prah legure na bazi kobalta je znanost za sebe. Najčešća metoda, raspršivanje plina, uključuje taljenje legure i zatim korištenje mlaza inertnog plina visokog tlaka za razbijanje rastaljenog toka u milijune sićušnih, gotovo savršenih kuglica.
Sferični naspram nepravilnog praha
Oblik čestica praha kritičan je faktor koji izravno utječe na to kako se materijal može koristiti:
-
Sferični prašci: Vrlo poželjno za aditivnu proizvodnju (AM) kao što je selektivno lasersko taljenje (SLM). Njihova zaobljenost omogućuje im slobodno tečenje i gusto pakiranje, osiguravajući jednolike slojeve i visokokvalitetne, guste završne dijelove. Ova vrhunska tečnost ključna je za preciznost 3D ispisa.
-
Nepravilni puderi: Često se koristi za primjenu toplinskog raspršivanja i premazivanja. Njihov manje ujednačen oblik ponekad može stvoriti porozniju ili isprepletenu strukturu, što je prednost za određene procese površinske obrade koji zahtijevaju veliku površinu.
Gdje su potrebne supermoći kobaltnog praha
Jedinstvene karakteristike Prah legure na bazi kobalta čine ga nezamjenjivim u industrijama koje pomiču granice znanosti o materijalima. To je glavni izbor za primjene gdje kvar nije opcija i gdje materijali moraju preživjeti u najzahtjevnijim uvjetima.
Aerospace Frontier: Enduring the Heat
U zrakoplovnoj industriji i industriji plinskih turbina komponente motora moraju raditi pod ekstremnim toplinskim i mehaničkim opterećenjem.
-
Lopatice i lopatice turbine: Superlegure na bazi kobalta odolijevaju fenomenu koji se naziva "puzanje", a to je tendencija čvrstog materijala da se polagano pomiče ili trajno deformira pod utjecajem trajnog mehaničkog naprezanja na visokim temperaturama. Korištenjem Prah legure na bazi kobalta u aditivnoj proizvodnji, inženjeri mogu stvoriti složene unutarnje kanale za hlađenje koji značajno poboljšavaju učinkovitost i dugovječnost motora.
Medicinsko čudo: biokompatibilnost
Jedna od primjena legura kobalta koje najviše mijenjaju život je u medicinskom području, posebno legura Co-Cr-Mo (kobalt-krom-molibden).
-
Ortopedski implantati: Izvrsna otpornost na koroziju kobalta čini ga vrlo visokim biokompatibilan , što znači da može postojati u skladu s ljudskim tijelom bez izazivanja nuspojava. Ovo svojstvo, u kombinaciji s njegovom izvanrednom otpornošću na trošenje, čini ga materijalom izbora za zahtjevne ortopedske dijelove poput umjetnih nadomjestaka kuka i koljena i zubne protetike.
Trošenje i habanje: industrijski premazi
Osim kritičnih strukturnih komponenti, Prah legure na bazi kobalta koristi se za zaštitu standardne industrijske opreme od rane degradacije.
-
Tvrdo navarivanje i premazi: Tehnike poput toplinskog raspršivanja i laserskog oblaganja koriste prahove na bazi kobalta (npr. Stelitne legure) za stvaranje iznimno tvrdih premaza otpornih na habanje na komponentama kao što su sjedišta ventila, dijelovi pumpe i alati za rezanje. Ovo drastično produljuje životni vijek strojeva koji su stalno izloženi abraziji, eroziji i kemijskoj koroziji.
Budućnost metala u prahu
Sve veće prihvaćanje aditivne proizvodnje potiče potražnju za ultra čistim, fino kontroliranim Prah legure na bazi kobalta . Kako se 3D ispis pomiče s izrade prototipova na masovnu proizvodnju složenih, kritičnih dijelova, kvaliteta i specifikacija ovih prahova postat će još stroži. Od sljedeće generacije učinkovitijih mlaznih motora do prilagođenih medicinskih implantata prilagođenih pacijentima, ova snaga u prahu nastavlja oblikovati budućnost materijala visokih performansi.
