金屬粉末性能與(yǔ)3D打印_金屬3D打印粉
點擊量:363 發布時間:2016-12-24 作者:快猫视频APP下载安装(上海)增(zēng)材製造技術有(yǒu)限(xiàn)公司
3D打印技術在(zài)全(quán)球高端製(zhì)造領域正(zhèng)發展地如火如荼,生物醫(yī)療器件,如牙科用牙齒,人體骨(gǔ)骼等已經有相當(dāng)廣泛的應用(yòng);航空航天設備上麵(miàn)也不乏3D打印(yìn)件(jiàn),如(rú)發動機葉片等。可以說,3D打印正在逐步(bù)改變(biàn)整個製(zhì)造業。
器件性能的根本取決於材料,而3D打印件的性能就必然由粉末的性能(néng)決定。粉末的化學成分、氧含量(liàng)、粒度分布、粉末(mò)的(de)球(qiú)形(xíng)度、流動(dòng)性等都影響了3D打印件的性能指(zhǐ)標。下麵將簡要介紹這些粉(fěn)末性能參數對(duì)3D打(dǎ)印件的影響。
化學成分:對3D打印技術而言,在打印過程中,金屬發生重(chóng)熔,由於各種元素(sù)性能有所差異,某些元素容易揮(huī)發會造成元素損失,這就會造成打印後的零部件的成分與原始合金粉末或者母合金的成分有所差異,且粉末的形(xíng)態存在衛星球、空心粉等問題,因此有可能在局部生成氣孔缺陷,從而影響到了3D打印件的致密性及(jí)其力學性能。
氧含量:對(duì)於各種體係粉末,氧含量均是一項重要的技術指標,金屬粉末氧含量過高會影響粉末的性能,進而導致打印件力學性能變差,同時會降低粉末的流動性,導致鋪粉過程受到(dào)影響,在行業內,對氧含量(liàng)一般要求在1500ppm以下,亦即氧元(yuán)素在金屬中所占的質量百分(fèn)比在(zài)0.13~0.15%之間,根據各種元素的易氧化程度(dù),對氧含量(liàng)有不(bú)同的要求。在航空航天等(děng)特殊應用(yòng)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,也即氮元素在(zài)金屬中所占的質量百分比在0.05%以下。
粒度分布(bù):目前金屬3D打印常用的粉末的粒度範圍是15-53μm,53~105μm,部分場合下可放寬至(zhì)105~150μm。此粒(lì)度範圍(wéi)是根據不同能量源的金屬打印(yìn)機劃分的,以激光作(zuò)為能量源的打印機,因其聚焦光斑精細,較易熔化細粉,適合(hé)使用15~53μm的粉末作為耗材,粉末補(bǔ)給方式為逐(zhú)層(céng)鋪粉;以等離子束作(zuò)為能量源的打(dǎ)印機(jī),聚焦光斑略粗,更適於熔化粗粉,適合使用53-105μm為主,部分場合下105-150μm的粉末作為耗材,粉末補給(gěi)方式為同軸送粉。
粉末的球形度、流動性:球(qiú)形度是指金屬粉(fěn)末顆粒與(yǔ)理論球體的接近程度,流動性是指一定質量的金屬粉末流過規定孔徑的量具所用(yòng)的時間(jiān),單(dān)位為s/50g,數值越(yuè)小說明粉末流動性越好(hǎo)。常用的測量流動性的方法有霍爾流速(sù)計和(hé)卡爾尼流速計。一般而(ér)言,球形度佳,粉末顆粒的流(liú)動性也比較好,在金屬3D打印時(shí)鋪(pù)粉(fěn)及送粉更容易進行控製,更易獲得更高(gāo)打印(yìn)質量的零部件。一般來說,等離子旋轉電極霧化技(jì)術製備的粉末球形度(dù)比真空氣霧(wù)化技術製備的粉末要好,但(dàn)在製備合金粉末綜合性能方(fāng)麵各有優勢。
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