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SLM에서 18Ni300 분말에 표준 시험 체를 사용하는 이유는 무엇인가요? 최대 밀도와 부품 무결성 달성

업데이트됨 3 weeks ago

표준 시험 체를 사용하여 18Ni300 마라징 강 분말을 체질하는 것은 선택적 레이저 용융(SLM)으로 제작된 부품의 구조적 무결성과 밀도를 보장하는 데 필수적입니다. 270메쉬 및 325메쉬와 같은 고메쉬 체를 사용함으로써, 작업자는 과대 입자와 이물질을 제거하여 분말층의 정밀도를 방해하고 인쇄된 부품에 치명적인 결함을 유입하는 것을 방지합니다.

표준 시험 체 사용은 SLM 원료에 대한 1차 품질 게이트 역할을 하며, 분말의 유동성과 최종 부품의 밀도에 직접적인 영향을 미칩니다. 이 단계가 없으면 불균일한 입자 크기로 인해 분말 도포가 고르지 않고 재료의 고강도 특성을 훼손하는 내부 결함이 발생합니다.

SLM에서 입자 크기 제어의 역할

과대 입자 및 오염물질 제거

SLM 공정은 매우 얇고 균일한 분말 층의 적용에 의존합니다. 표준 시험 체는 지정된 직경을 초과하는 입자와 공급망에 유입되었을 수 있는 이물질을 효과적으로 걸러냅니다.

이러한 이상치를 제거하는 것은 단일 과대 입자가 리코터 블레이드가 "튀거나" 끌리는 현상을 일으킬 수 있기 때문에 매우 중요합니다. 이로 인해 분말층에 줄무늬 또는 불균일함이 발생하여 레이저가 재료를 일관되게 용융하는 것을 방해합니다.

분말 유동성 및 베드 평탄도 최적화

18Ni300 마라징 강이 올바르게 작동하려면 분말이 높은 유동성을 나타내야 합니다. 고메쉬 체질은 입도 분포(PSD)가 좁고 예측 가능하도록 보장합니다.

균일한 PSD는 분말이 공급 시스템에서 제작판으로 원활하게 흐르도록 합니다. 이는 평평하고 안정적인 분말층을 생성하며, 이는 레이저가 정밀하고 반복 가능한 용융 풀을 달성하기 위한 기본 전제 조건입니다.

최종 부품 무결성에 미치는 영향

내부 결함 및 기공률 감소

선택적 레이저 용융은 분말의 "충전"에 매우 민감합니다. 분말에 불규칙하거나 과대한 입자가 포함되어 있으면 레이저가 완전히 연결하지 못할 수 있는 입자 사이의 미세 공극이 생성됩니다.

분말을 일정한 범위(예: 20-45 μm)로 체질함으로써 입자가 단단하게 밀집되도록 보장합니다. 이 높은 충전 밀도는 인쇄된 금속 내부의 기공 및 용융 불량 결함 발생을 크게 줄입니다.

최대 이론 밀도 달성

18Ni300 마라징 강은 일반적으로 금형 및 항공우주 분야에서 극한의 강도와 인성을 위해 선택됩니다. 이러한 기계적 특성에 도달하려면 인쇄된 부품이 거의 100% 이론 밀도에 도달해야 합니다.

체질은 분석 및 생산 공정에 투입되는 재료가 화학적, 물리적으로 일관되도록 보장합니다. 이러한 일관성은 부품이 조기 파손 없이 높은 응력을 견딜 수 있도록 하는 데 필수적인 균질한 미세구조로 이어집니다.

트레이드오프 이해하기

장비 마모 및 메쉬 무결성

고메쉬 체가 필요하지만, 동시에 섬세한 도구이기도 합니다. 손상되거나 마모된 체를 사용하면 과대 입자가 통과할 수 있어 체질 공정의 목적을 완전히 무효화할 수 있습니다.

수율과 정밀도 사이의 균형

메쉬 요구 사항을 강화하는 것(예: 270메쉬에서 325메쉬로 변경)은 분말의 품질을 높이지만 재료 수율을 감소시킬 수 있습니다. 극한의 정밀도 필요성과 분말 폐기 및 처리 시간의 경제적 현실 사이의 균형을 맞추는 것이 중요합니다.

체질 중 오염 가능성

체질 작업 자체는 통제된 환경에서 수행되어야 합니다. 체질 장비가 배치 사이에 적절하게 청소되지 않으면 교차 오염을 유발할 수 있으며, 이는 18Ni300과 같은 고성능 합금에 특히 해로울 수 있습니다.

프로젝트에 적용하는 방법

적절하게 통합된 체질 프로토콜은 원료 분말을 신뢰할 수 있는 산업용 원료로 변환합니다.

기계적 강도에 주안점을 둔 경우: 325메쉬 체를 사용하여 최대 충전 밀도를 보장하고 피로 파손으로 이어지는 미세 공극을 제거하세요.
생산 속도에 주안점을 둔 경우: 과대 오염물질 제거를 훼손하지 않으면서 메쉬를 통한 높은 유량을 유지하기 위해 자동화된 초음파 체질 시스템을 활용하세요.
비용 효율성에 주안점을 둔 경우: 사용된 분말을 재생 분말과 혼합하기 전에 응집체를 제거하기 위해 표준 시험 체를 통해 재체질하는 분말 재활용 프로토콜을 구현하세요.

표준화된 체질을 통해 18Ni300 분말의 순도와 균일성을 보장하는 것은 SLM 제조 부품의 신뢰성을 보장하는 가장 효과적인 단일 방법입니다.

요약 표:

핵심 요소	SLM 공정에서의 역할	권장 메쉬 / 범위
입자 제거	과대 입자를 제거하여 리코이터 줄무늬 및 베드 결함 방지.	270 - 325 메쉬
유동성	정밀한 레이저 용융을 위한 평평하고 안정적인 분말층 보장.	고메쉬 정밀도
밀도 제어	입자 충전을 극대화하여 미세 공극 및 기공 제거.	20 - 45 μm
품질 보증	고강도 응용 분야를 위한 균질한 미세구조 보장.	표준 시험 체

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참고문헌

Yaling Zhang, Bin Chen. The Combination of Direct Aging and Cryogenic Treatment Effectively Enhances the Mechanical Properties of 18Ni300 by Selective Laser Melting. DOI: 10.3390/met15070766

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사람들이 자주 묻는 질문

기술팀 · PowderPreparation

Last updated on May 14, 2026

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