化學(xué)成分
原料的主要化學(xué)成分包括金屬元素和雜質(zhì)。主要金屬元素通常用于Fe,Ti,Ni,Al,Cu,Co,Cr和貴金屬如Ag,Au等。還原鐵中的雜質(zhì)包括Si,Mn,C,S,P,O等,以及在原料和粉末的生產(chǎn)中混入的雜質(zhì),以及吸附在表面上的水和其他氣體等雜質(zhì)。粉末。
在成型過(guò)程中,雜質(zhì)可能與基質(zhì)發(fā)生反應(yīng),改變基質(zhì)的性質(zhì),并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。摻雜劑的存在也會(huì)導(dǎo)致粉末不均勻地熔化,這可能導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部缺陷。當(dāng)粉末的氧含量高時(shí),金屬粉末不僅易于氧化,而且形成氧化膜,這也導(dǎo)致球化并影響產(chǎn)品的密度和質(zhì)量。
因此,必須嚴(yán)格控制原料粉末的雜質(zhì)和摻雜,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,用于3D打印的金屬粉末需要使用高純度的金屬粉末材料。
顆粒形狀,粉末顆粒大小和顆粒大小分布
1,形狀要求。普通顆粒具有球形,近似球形,片形,針形和其他不規(guī)則形狀。不規(guī)則顆粒具有較大的表面積,有利于增加燒結(jié)驅(qū)動(dòng)。然而,球形度高的粉末顆粒具有良好的流動(dòng)性,粉末均勻分布,有利于提高產(chǎn)品的密度和均勻性。因此,用于3D打印的粉末顆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,通過(guò)直接吸收激光或電子束掃描的能量,粉末被燒結(jié)和燒結(jié)。小顆粒具有大的表面積,直接吸收能量,并且更可能加熱,這更有利于燒結(jié)。此外,該粉末具有小的粒徑,顆粒之間的小間隙,高堆積密度和高密度的成形部件,這有利于提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和表面質(zhì)量。然而,如果粉末的顆粒尺寸太小,則粉末趨于粘附聚集,導(dǎo)致粉末的流動(dòng)性降低,這影響粉末的輸送和粉末的均勻分布。
因此,細(xì)粉和粗粉應(yīng)按一定比例混合,應(yīng)選擇合適的粒徑和粒度分布,以達(dá)到理想的成型效果。
顆粒形狀,粉末顆粒大小和顆粒大小分布
1,形狀要求。普通顆粒具有球形,近似球形,片形,針形和其他不規(guī)則形狀。不規(guī)則顆粒具有較大的表面積,有利于增加燒結(jié)驅(qū)動(dòng)。然而,球形度高的粉末顆粒具有良好的流動(dòng)性,粉末均勻分布,有利于提高產(chǎn)品的密度和均勻性。因此,用于3D打印的粉末顆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,通過(guò)直接吸收激光或電子束掃描的能量,粉末被燒結(jié)和燒結(jié)。小顆粒具有大的表面積,直接吸收能量,并且更可能加熱,這更有利于燒結(jié)。此外,該粉末具有小的粒徑,顆粒之間的小間隙,高堆積密度和高密度的成形部件,這有利于提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和表面質(zhì)量。然而,如果粉末的顆粒尺寸太小,則粉末趨于粘附聚集,導(dǎo)致粉末的流動(dòng)性降低,這影響粉末的輸送和粉末的均勻分布。
因此,細(xì)粉和粗粉應(yīng)按一定比例混合,應(yīng)選擇合適的粒徑和粒度分布,以達(dá)到理想的成型效果。
粉末的工藝性能要求
粉末的工藝性能主要包括堆積密度,振實(shí)密度,流動(dòng)性和回收性能。
1。體積密度是粉末自然積聚的密度,振實(shí)密度是振動(dòng)后的密度。球形度好,粒徑分布寬的粉末具有高堆積密度和低孔隙率,成型部件密度高,成型質(zhì)量好。
2,流動(dòng)性。粉末的流動(dòng)性直接影響粉末的均勻性或粉末的穩(wěn)定性。粉末的流動(dòng)性太差,這傾向于導(dǎo)致粉末層的厚度不均勻,并且在掃描區(qū)域中熔化的金屬量不均勻,導(dǎo)致產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻并影響成形質(zhì)量。
高流動(dòng)性粉末易于流化,沉積均勻,粉末利用率高,有利于提高3D打印部件的尺寸精度和均勻的表面致密度。
3,循環(huán)性能。在3D打印過(guò)程完成后,留在粉末床中的未熔化粉末仍然可以通過(guò)篩分回收來(lái)使用。但是,在長(zhǎng)期高溫環(huán)境下,粉末床中的粉末會(huì)有一定的性能變化。