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浅析3D打印金属原料粉体的要求
发布时间:2019-09-11        浏览次数:319        返回列表
       与传统的减少材料的方法相比,3D打印几乎不会造成金属材料的浪费,这种“添加剂制造”的直接成形特性大大减少了生产过程中的设备问题。金属粉末材料是用于金属3D打印的原材料,并且粉末的基本性质与最终模制产品的质量有很大关系。金属3D打印主要在化学组成,颗粒形状,粒度和粒度分布,流动性和可回收性方面需要粉末。  
        化学成分
原料的主要化学成分包括金属元素和杂质。主要金属元素通常用于Fe,Ti,Ni,Al,Cu,Co,Cr和贵金属如Ag,Au等。还原铁中的杂质包括Si,Mn,C,S,P,O等,以及在原料和粉末的生产中混入的杂质,以及吸附在表面上的水和其他气体等杂质。粉末。
       在成型过程中,杂质可能与基质发生反应,改变基质的性质,并对产品质量产生负面影响。掺杂剂的存在也会导致粉末不均匀地熔化,这可能导致产品内部缺陷。当粉末的氧含量高时,金属粉末不仅易于氧化,而且形成氧化膜,这也导致球化并影响产品的密度和质量。 
      因此,必须严格控制原料粉末的杂质和掺杂,以保证产品的质量。因此,用于3D打印的金属粉末需要使用高纯度的金属粉末材料。 
 
颗粒形状,粉末颗粒大小和颗粒大小分布
       1,形状要求。普通颗粒具有球形,近似球形,片形,针形和其他不规则形状。不规则颗粒具有较大的表面积,有利于增加烧结驱动。然而,球形度高的粉末颗粒具有良好的流动性,粉末均匀分布,有利于提高产品的密度和均匀性。因此,用于3D打印的粉末颗粒通常需要是球形或接近球形的。
       2,粉末粒度和粒度分布。研究表明,通过直接吸收激光或电子束扫描的能量,粉末被烧结和烧结。小颗粒具有大的表面积,直接吸收能量,并且更可能加热,这更有利于烧结。此外,该粉末具有小的粒径,颗粒之间的小间隙,高堆积密度和高密度的成形部件,这有利于提高产品的强度和表面质量。然而,如果粉末的颗粒尺寸太小,则粉末趋于粘附聚集,导致粉末的流动性降低,这影响粉末的输送和粉末的均匀分布。 
       因此,细粉和粗粉应按一定比例混合,应选择合适的粒径和粒度分布,以达到理想的成型效果。 
 
       颗粒形状,粉末颗粒大小和颗粒大小分布
      1,形状要求。普通颗粒具有球形,近似球形,片形,针形和其他不规则形状。不规则颗粒具有较大的表面积,有利于增加烧结驱动。然而,球形度高的粉末颗粒具有良好的流动性,粉末均匀分布,有利于提高产品的密度和均匀性。因此,用于3D打印的粉末颗粒通常需要是球形或接近球形的。 
       2,粉末粒度和粒度分布。研究表明,通过直接吸收激光或电子束扫描的能量,粉末被烧结和烧结。小颗粒具有大的表面积,直接吸收能量,并且更可能加热,这更有利于烧结。此外,该粉末具有小的粒径,颗粒之间的小间隙,高堆积密度和高密度的成形部件,这有利于提高产品的强度和表面质量。然而,如果粉末的颗粒尺寸太小,则粉末趋于粘附聚集,导致粉末的流动性降低,这影响粉末的输送和粉末的均匀分布。 
       因此,细粉和粗粉应按一定比例混合,应选择合适的粒径和粒度分布,以达到理想的成型效果。 
 
       粉末的工艺性能要求 
       粉末的工艺性能主要包括堆积密度,振实密度,流动性和回收性能。 
 1。体积密度是粉末自然积聚的密度,振实密度是振动后的密度。球形度好,粒径分布宽的粉末具有高堆积密度和低孔隙率,成型部件密度高,成型质量好。 
 2,流动性。粉末的流动性直接影响粉末的均匀性或粉末的稳定性。粉末的流动性太差,这倾向于导致粉末层的厚度不均匀,并且在扫描区域中熔化的金属量不均匀,导致产品的内部结构不均匀并影响成形质量。
高流动性粉末易于流化,沉积均匀,粉末利用率高,有利于提高3D打印部件的尺寸精度和均匀的表面致密度。  
 3,循环性能。在3D打印过程完成后,留在粉末床中的未熔化粉末仍然可以通过筛分回收来使用。但是,在长期高温环境下,粉末床中的粉末会有一定的性能变化。