Развитие 3D-печати, особенно селективной лазерной плавки (SLM) и прямого лазерного спекания металлов (DMLS), изменило подход дизайнеров и производителей к производству ювелирных изделий. Передовые порошковые технологии открывают новые возможности для создания сложных форм, индивидуальных дизайнов и специальных свойств колец, серег, подвесок и часов. В основе этой революции лежит потребность в высококачественных ультрадисперсных металлических ювелирных порошках с заданным распределением размеров и уровнем чистоты. Компания Qingdao EPIC Powder Machinery Co., Ltd. специализируется на струйная мельница Решения, разработанные для этих сложных процессов. В этой статье рассматриваются распространённые порошки, используемые в ювелирном деле, объясняется уникальная ценность технологии струйной обработки, рассматриваются ключевые эксплуатационные вопросы и даются основанные на данных данные о том, как струйная обработка от EPIC Powder повышает качество и стандарты производства 3D-печати металлом.
Распространенные порошки в ювелирном деле: от титана до благородных металлов
Ювелирное дело требует широкого спектра металлических, функциональных и декоративных порошков. Титановые сплавы входят в число самых популярных благодаря превосходному соотношению прочности к массе, гипоаллергенным свойствам и современной эстетике. Их использование в кольцах и серьгах, изготовленных на 3D-принтере, стремительно растёт, особенно в изготовленных на заказ или лёгких изделиях.
Порошки из благородных металлов доминируют в традиционных ювелирных изделиях. 18-каратное золото — сплав золота с медью и серебром — остаётся стандартом для дорогостоящих изделий, изготовленных по индивидуальному заказу. Платиновые порошки, известные своей химической инертностью и блестящей отделкой, всё чаще выбирают для ювелирных изделий премиум-класса или лимитированных серий. Для обоих типов требуются исключительно чистые, сфероидизированные и мелкодисперсные порошки для обеспечения успешного послойного конструирования в аддитивном производстве металлов.
Инновационные функциональные и специальные порошки также пользуются популярностью. Наносеребро, известное своими антимикробными свойствами, теперь используется в покрытиях для серёг и пирсинга, снижая риск инфицирования. Редкоземельные фосфорные порошки, способные излучать свет, позволяют дизайнерам создавать светящиеся в темноте подвески и персонализированные ночные украшения. Ультратонкие, хорошо диспергированные порошки необходимы для достижения желаемых эффектов как внешнего вида, так и функциональности.
Рыночные данные подтверждают этот рост. Прогнозируется, что к 2024 году мировой рынок 3D-печатных ювелирных изделий превысит 1,35 млрд тонн, а потребление металлического порошка только для прямой 3D-печати металлом достигнет более 250 тонн в год. Ожидается, что сегмент ультрадисперсных порошков будет демонстрировать ежегодный рост свыше 251 тонны в год, что обусловлено развитием прецизионных технологий и новыми тенденциями в дизайне.
Зачем использовать технологию струйной мельницы для ювелирных металлических порошков?
После распыления металлические порошки могут оказаться слишком крупными или неоднородными для прецизионной 3D-печати. Струйное фрезерование — проверенное решение для измельчения и повышения качества таких порошков.
Струйная мельница использует высокоскоростной поток воздуха или инертного газа для столкновений частиц в закрытой камере. Этот процесс быстро уменьшает размер частиц, избегая механического контакта при шлифовании. Благодаря этому порошки дополнительно измельчаются до заданного диапазона. Для ювелирных изделий размер частиц обычно составляет от 10 до 50 микрон, что соответствует SLM и DMLS. Такой строгий контроль гарантирует равномерное сплавление каждого последующего слоя порошка во время печати и способствует достижению превосходного качества поверхности и микроструктуры.
На практике струйная фрезеровка позволяет производителям ювелирных изделий изготавливать сложные конструкции, такие как изящные филигранные серьги, решетчатые кольца или полые подвески с тонкими внутренними каналами, что было бы невозможно при использовании только литья или ЧПУ.
Качество покрытия также улучшается. Измельченные методом струйной обработки наносеребра обеспечивают равномерное антибактериальное покрытие на поверхности сережек без комкования, а сверхтонкие частицы редкоземельного фосфора равномерно распределяются в светящихся покрытиях для подвесок, светящихся в темноте, улучшая визуальное качество и долговечность.
Случаи Продемонстрируйте мощь этой технологии. Один из клиентов EPIC Powder, европейская ювелирная студия, сообщил об улучшении разрешения печати на 40% и практически полном устранении дефектов после перехода с механической обработки титановых и золотых порошков на струйную.
Вопросы, которые следует учитывать при струйном измельчении металлических порошков для ювелирных изделий
Хотя струйное фрезерование обеспечивает значительные преимущества, ряд технических и технологических факторов требуют тщательного управления, особенно при работе с ценными или труднообрабатываемыми материалами.
Чистота исходного сырья должна поддерживаться на протяжении всего процесса. Даже следы загрязнений могут испортить цвет или свойства благородных металлов, таких как золото или платина. Именно поэтому в струйных мельницах EPIC используются керамические или карбидкремниевые футеровки, чтобы поддерживать чистоту ниже 5 ppm металлических примесей — ключевого показателя для ювелирных порошков.
Форма и морфология частиц также имеют решающее значение. Сферические или почти сферические порошки лучше текут и упаковываются во время 3D-печати, обеспечивая более стабильную плотность слоя и механические характеристики. Создание и поддержание такой морфологии требует контроля давления газа, скорости подачи и времени пребывания в струйной мельнице.
Чувствительность к влаге представляет собой ещё одну проблему. Порошки для ювелирных изделий необходимо обрабатывать и транспортировать в условиях низкой влажности и стабильной температуры. Влага и окисление могут ухудшить внешний вид или снизить реакционную способность, особенно в случае реактивных металлов и серебра.
Безопасность эксплуатации критически важна. Мелкодисперсные металлические порошки горючи и могут представлять опасность взрыва пыли. Для создания безопасной производственной среды необходимы современные системы пылеулавливания, системы инертизации и меры по снижению взрывоопасности.
Однородность размера не подлежит обсуждению. Встроенное просеивание и мониторинг размера частиц в режиме реального времени помогают поддерживать однородность продукта между партиями, что крайне важно для прослеживаемости партий в ювелирном деле.
Обычный обслуживание изнашиваемых деталей — сопел, вкладышей и классификатор круги — крайне важно избегать колебаний качества продукции или простоев оборудования, особенно учитывая абразивную природу некоторых функциональных порошков.
Преимущества и недостатки струйной мельницы для ювелирных металлических порошков
Струйное измельчение обладает рядом уникальных преимуществ, благодаря которым оно стало отраслевым стандартом в производстве ювелирного порошка.
Во-первых, этот процесс обеспечивает непревзойденную чистоту и минимизирует загрязнение, что является существенным преимуществом для высокочистых драгоценных металлов. Во-вторых, струйные мельницы обеспечивают точный контроль размера частиц. Это позволяет производителям ювелирных изделий точно задавать размеры, необходимые для SLM, DMLS или нанесения тонких покрытий. В-третьих, охлаждающий эффект расширения газа ограничивает накопление тепла, что защищает чувствительные к окислению металлы от изменения цвета и структуры.
Кроме того, струйные мельницы могут работать в инертной атмосфере (с использованием азота или аргона). Это необходимо для окисляющихся или химически активных металлов, а также для предотвращения потускнения или изменения цвета порошков серебра или редкоземельных металлов. Непрерывные конструкции замкнутого цикла позволяют проводить как пилотные эксперименты, так и промышленное производство, обеспечивая стабильные результаты.
Однако струйное измельчение имеет некоторые ограничения. Процесс энергоёмкий, особенно при измельчении уже мелкодисперсных порошков до размеров менее 30 микрон. Это может привести к увеличению эксплуатационных расходов, особенно при обработке партий дорогостоящих металлов. Износ сопел и вкладышей, особенно при обработке твёрдых или абразивных порошков, требует инвестиций в износостойкие детали и плановых простоев для технического обслуживания. Для некоторых специальных порошков требуется предварительное просеивание исходного сырья или контролируемая скорость подачи для предотвращения прерываний процесса.
Наконец, первоначальные инвестиции в оборудование могут быть значительными. Однако для дорогостоящих ювелирных изделий и сложных дизайнерских работ доходность, качество и гибкость дизайна часто оправдывают эти инвестиции.
Каких эффектов можно добиться с помощью струйной мельницы EPIC для ювелирного металлического порошка?
Решения струйной мельницы компании EPIC Powder Machinery разработаны для максимальной производительности, надежности и адаптивности в ювелирном секторе.
Наши мельницы позволяют точно регулировать давление газа, скорость сепаратора и скорость подачи. Это позволяет получать однородные металлические порошки в оптимальном диапазоне размеров 10–50 микрон для 3D-печати.
Используя современные керамические или карбидкремниевые футеровки, мы минимизируем перекрестное загрязнение и продлеваем срок службы компонентов, что крайне важно для обеспечения стабильности качества продукции от партии к партии. Наши замкнутые процессы с использованием инертного газа обеспечивают безопасную обработку порошков серебра, платины и специальных сплавов без окисления.
Уровень дефектов печати при изготовлении ювелирных изделий по индивидуальному заказу снижается на 30% и более. Использование наносеребра, полученного методом струйной фрезеровки, в покрытиях обеспечивает антибактериальные свойства, повышая эффективность до 40% и обеспечивая более равномерный внешний вид поверхности.
Наш опыт поддержки приложений — от пробного фрезерования новых сплавов до оптимизации процесса получения редкоземельных фосфоров — помогает клиентам ускорить внедрение инноваций и сохранить конкурентное преимущество.
О Epic Powder
Использование струйной обработки меняет подход к производству тонких металлических порошков для 3D-печати и нанесения покрытий на ювелирные изделия. В связи с ростом спроса на индивидуальные, сложные и дорогостоящие ювелирные изделия, производителям необходимо сочетать передовой дизайн с безупречным качеством материалов. Технология струйной обработки, особенно разработанная в Циндао EPIC Порошковые Машины, производит сверхтонкие, чистые и однородные порошки, необходимые для ювелирных изделий нового поколения. Наши инновационные струйные мельницы от золота и платины до титана и функциональных наноматериалов открывают новые творческие возможности, обеспечивая при этом надежность и безопасность на каждом этапе производства.
Для получения дополнительной информации, технических консультаций или обсуждения того, как EPIC Powder может удовлетворить ваши потребности в ювелирном порошке, пожалуйста, свяжитесь с нами команда экспертовМы с нетерпением ждем возможности помочь вам добиться выдающихся результатов и развить ваш бизнес с помощью решений мирового класса в области ультрадисперсных порошков.
