金屬粉末(mò)性能與3D打印_金屬3D打印(yìn)粉(fěn)
點擊量:581 發布時間:2016-12-24 作者:快猫视频APP下载安装(上海)增材製造技術有限公司(sī)
3D打印技術在全(quán)球(qiú)高端製造領域正發展地如(rú)火如(rú)荼,生物醫療(liáo)器件,如牙科用牙齒,人體骨骼等已經有相當廣泛的應用;航空航天設備上麵也不乏3D打(dǎ)印(yìn)件,如發動機葉片等。可以說,3D打印正(zhèng)在逐步改變整個製造業(yè)。
器件性能的(de)根(gēn)本取決(jué)於材料,而3D打印件的性能就必然由粉末的性能決定。粉末的化學成分、氧含量、粒(lì)度分布(bù)、粉(fěn)末的球形度、流動性等都影響了3D打印件的(de)性能指標。下(xià)麵將簡要介紹這(zhè)些粉末性能參數對3D打(dǎ)印件的影響。
化(huà)學成分:對3D打印技術而(ér)言,在打(dǎ)印過程中,金屬發生重熔,由於各種元素性能(néng)有所差異,某些元素容易揮(huī)發會造成元素損(sǔn)失,這就會造成打印後的零部件的(de)成分與原始合金粉末或者母合金的成分(fèn)有所差異,且(qiě)粉末的形態存在衛星球、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打印件的致密性及其力學性能。
氧含量:對於各種體(tǐ)係粉末,氧含量均是一項重要的技術(shù)指標,金屬粉末氧含量過(guò)高會(huì)影響粉末的性能,進而導致打印件力學性能變差,同時會(huì)降低粉末的流動性,導致鋪(pù)粉(fěn)過程受到影響,在行業內,對氧含量一般要求在1500ppm以下,亦(yì)即氧元素在金屬中所占的質(zhì)量百分比(bǐ)在0.13~0.15%之間,根(gēn)據各種元素的易氧化程度(dù),對(duì)氧含量有不同的要求。在航空航天等特殊應用領域,客戶對此指標的要求更為(wéi)嚴格。部分客戶也要求控製氮含量指標,一般要求在500ppm以下(xià),也即(jí)氮元素(sù)在金屬中所占的質(zhì)量百分比在0.05%以下(xià)。
粒度分布(bù):目前金屬3D打印常用的粉末的粒度(dù)範圍是15-53μm,53~105μm,部分場合下可放寬至105~150μm。此粒度範圍是根據不同能量源的金(jīn)屬打印機劃分的,以激光作為能量源的打印機,因其聚焦光斑精細,較易熔化細粉,適合使用15~53μm的粉末作為耗材,粉末補給方式(shì)為逐(zhú)層(céng)鋪粉(fěn);以等離子束作為能量源的打印機,聚焦光斑略粗,更適於熔化粗粉,適合使用53-105μm為主(zhǔ),部分場(chǎng)合下105-150μm的粉末作(zuò)為耗材(cái),粉末補給方式為(wéi)同軸送粉。
粉末的球形度、流動性:球形度是指金屬粉末顆粒與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(de)量(liàng)具所用的時間,單位為s/50g,數值越小說明粉末流(liú)動性越好(hǎo)。常用的(de)測量流動性的(de)方法有霍爾流速計和卡爾尼流速計。一般而言(yán),球(qiú)形度佳,粉末顆粒的流動性也比較(jiào)好,在金(jīn)屬3D打印時鋪粉(fěn)及送粉更容易進行控製,更易獲得更高打(dǎ)印質量的零部件。一般(bān)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(mò)要好,但在製備合金粉末綜合性能方麵各有優勢(shì)。
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