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金属3D打印技术及专用粉末的研究

发表时间:2018-3-15 

3D打印作为一种新型的制造技术,近年来发展迅速。然而,在工业金属3D打印领域,粉末消费仍是制约该技术应用的重要因素之一。目前,金属3D打印材料、工艺规范和零部件性能标准没有标准或国家标准。工业金属粉的评价指标主要包括化学成分、粒径分布、粉末的球形度、流动性和疏松的填充密度。其中,化学成分、粒径分布用于评价常用指标的金属粉末金属3d打印领域的质量,球形度、流动性、表观密度可作为质量评价的参考指标。
1。化学成分:金属粉末中各元素的实际质量百分比(wt. %)。
目前应用最广泛的方法是化学分析和光谱分析。化学分析是利用化学反应来确定金属的组成,从而实现金属化学成分的定性分析和定量分析。光谱分析是利用金属元素在高温高能量下产生的,在其自身的特殊特征谱的激发下,决定化学成分的金属含量,大致上用于定性分析金属的化学成分。以上两种方法均应采用专业检测设备,由专业检测机构进行。
大多数铸件和锻造金属的化学成分都有相应的行业标准或国家标准来评价金属的化学成分指标是否合格。然而,用于金属粉末的3 d打印技术新颖,这个行业没有相应的行业标准或国家标准,行业公认的评估方法是使用相对应的金属粉末铸的标准,或双方协商扩大指数的基础上,标准的要求。
对于金属3D打印,由于在印刷过程中金属重熔后,元素以气体的形式出现,在局部产生气眼和其他缺陷可能会影响工件的紧致性和力学性能。所以,不同系统的金属粉末,含氧量是行业的一个重要指标的一般需求指标在1500 ppm,氧元素的金属比例在0.13 ~ 0.15%之间,特殊应用领域如航空航天的质量,客户指标要求更严格。有些客户还需要控制含氮量,这通常要求低于500ppm,这意味着金属中氮的质量百分比低于0.05%。
2。粒度分布:
在一个正态分布中,给出了不同大小的金属粉末颗粒体积百分比的统计数据。用激光粒度分析仪对金属粉末的粒度分布进行了分析。金属3D打印所用粉末的尺寸范围为15~53亩(细粉),53~105亩(粗粉)。粒径范围是根据不同的能源金属打印机,激光打印机作为能源,因为它的聚焦光斑细,容易融化粉,适合使用15 ~ 53μm粉作为材料,因为粉的粒径范围具有良好的流动性,我们更容易,逐步扩散粉供应方式;作为打印机的能量源,聚焦光斑略厚,更适合于粗粉的熔化,适用于53~105毫米粉末的使用,作为耗材,粉末的供应方法是同轴饲料粉。