金屬粉末性能與3D打印_金屬(shǔ)3D打印粉
點擊量:544 發布時間:2016-12-21 作者:快猫视频APP下载安装(mài)(上海)增材製(zhì)造技術有限公司
3D打(dǎ)印技術在全球高端製造領域正發展地如火如荼,生物醫療器件,如牙科用牙齒,人體骨骼等已經有相當廣泛的應用;航(háng)空(kōng)航天設備上麵也不乏3D打印件,如發動機葉片等。可以說,3D打印(yìn)正(zhèng)在逐(zhú)步改(gǎi)變整個製造(zào)業。
器件性(xìng)能的根(gēn)本取決於材(cái)料,而3D打印件的性能就必然由粉末的性能決定。粉末的(de)化學成分、氧含量、粒度分布、粉末的球形度、流動性等都影(yǐng)響(xiǎng)了(le)3D打印件的性能指標(biāo)。下(xià)麵將簡要介紹這(zhè)些粉(fěn)末性能(néng)參數對3D打印件的影響。
化學成分:對3D打印技(jì)術而(ér)言,在打印過(guò)程中,金屬發生重熔,由於各種元素性能有所差異,某些元(yuán)素容易揮發會造成元素損失(shī),這就會造成打印後的零部件的成分與原始合金粉(fěn)末或者母合金的成分有所差異,且粉末的形態存在衛星(xīng)球、空心粉等問題(tí),因此有可能在局部生成氣孔缺陷,從而影響到了3D打印件的(de)致密性及其力學性能。
氧(yǎng)含(hán)量:對於各種體係粉末,氧含量均是一項重要的技術指(zhǐ)標,金屬粉末氧含量過高會影響粉末的性能(néng),進而導致(zhì)打印(yìn)件力學性能變差,同時會降低粉(fěn)末的流動性,導致鋪(pù)粉過(guò)程受到影響,在行業內,對(duì)氧含量一般要求在1500ppm以下,亦即氧元素在金屬(shǔ)中所占的質量百分比在0.13~0.15%之間,根據各種元素的易氧(yǎng)化程度,對氧含量有不同的要求。在(zài)航空航天等特殊應用領域,客戶對此指標的要求更為嚴格。部分客戶也要求控製氮含量指標,一般要求在500ppm以下,也即氮(dàn)元素在金屬中(zhōng)所占的質量百分比在0.05%以下。
粒度分布:目前金屬3D打印常用的粉末的粒度範圍是15-53μm,53~105μm,部分場合(hé)下可放寬至105~150μm。此粒度範圍是根據不同能量源(yuán)的(de)金屬打印機劃分的,以(yǐ)激光(guāng)作為能量源的打印機,因其聚焦光斑精細,較易熔化細(xì)粉,適合使用(yòng)15~53μm的粉末作為耗材,粉末補給方式為逐層鋪粉;以等離子束作為能量源的打印機(jī),聚焦光(guāng)斑略粗,更適於熔化粗粉,適(shì)合使用53-105μm為主,部分場合下105-150μm的粉末作為耗材(cái),粉末補給方式為同軸送粉。
粉(fěn)末的球形(xíng)度(dù)、流動性:球形度是指金屬粉末顆粒與理論球體的接(jiē)近程度(dù),流動性(xìng)是指一定質量的金屬粉末流過規定孔徑的量具所用的時間,單位(wèi)為(wéi)s/50g,數值越小說(shuō)明粉末流動性越好。常用的測(cè)量流動性的方法有霍(huò)爾流速計和卡爾尼流速計。一般而言,球形度佳,粉末顆粒的流動性也(yě)比較好(hǎo),在金屬3D打(dǎ)印時鋪粉及送粉(fěn)更(gèng)容(róng)易進行控製,更易獲得更高打印質量的零部(bù)件。一般來說,等離子旋轉電極霧化技術製備的粉末球形度比真空氣霧化技術製備的粉末要好,但在製備合金粉(fěn)末綜合性能方麵各有優勢。
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