揭秘3D打印金屬粉末的制備方法
時(shí)間:2017-02-11 22:14 來(lái)源:南極熊 作者:中國(guó)3D打印網(wǎng) 閱讀:次
金屬3D打印機(jī)火了之后,金屬3D打印粉末材料也跟著開(kāi)始火了,南極熊之前報(bào)道,市場(chǎng)研究公司IDTechEx公布2016年3D打印金屬粉末市場(chǎng)達(dá)到了2.5億美金,高于預(yù)測(cè)。而3D打印金屬粉末市場(chǎng)將保持高增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),IDTechEx預(yù)測(cè)到2025年達(dá)到50億美金的市場(chǎng)規(guī)模,年復(fù)合增長(zhǎng)率39.5%。接下來(lái)南極熊就為大家主要介紹一下,目前國(guó)內(nèi)外3D打印金屬粉末的制備工藝——?dú)忪F化技術(shù)的最新進(jìn)展,并對(duì)3D打印金屬粉末制備技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,提出一些意見(jiàn)。

在“2013年世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上,世界3D打印行業(yè)的權(quán)威專(zhuān)家對(duì)3D打印金屬粉末給予明確定義,即指尺寸小于1mm的金屬顆粒群。包括單一金屬粉末、合金粉末以及具有金屬性質(zhì)的某些難熔化合物粉末。目前,3D打印金屬粉末材料包括鈷鉻合金、不銹鋼、工業(yè)鋼、青銅合金、鈦合金和鎳鋁合金等。但是3D打印金屬粉末除需具備良好的可塑性外,還必須滿足粉末粒徑細(xì)小、粒度分布較窄、球形度高、流動(dòng)性好和松裝密度高等要求。 為了進(jìn)一步證明3D打印金屬粉末對(duì)產(chǎn)品的影響。

采用選擇性激光燒結(jié)法(SLS法)打印兩種不同的不銹鋼粉末,發(fā)現(xiàn)制備出的產(chǎn)品存在明顯差異。德國(guó)某廠家的不銹鋼粉末打印樣品表面光澤、收縮率小、不易變形、力學(xué)性能穩(wěn)定。而國(guó)內(nèi)某廠家的不銹鋼粉末的打印樣品則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及前者。為此,對(duì)兩種不同的不銹鋼粉末進(jìn)行的微觀形貌分析。
圖1為德國(guó)某廠家不銹鋼粉末的微觀結(jié)構(gòu),從圖中我們可以看出,粉末顆粒球形度好,顆粒尺寸分布在11.2~63.6μm范圍內(nèi)。圖2為國(guó)內(nèi)某廠家的不銹鋼粉末的微觀結(jié)構(gòu),可以看出,其顆粒為不規(guī)則塊狀,尺寸較小。 通過(guò)上述研究表明,3D打印耗材金屬粉末需滿足粒徑細(xì)小、粒度分布窄、球形度高、流動(dòng)性好和松裝密度高。因此,為了得到所需優(yōu)異性能的3D打印產(chǎn)品,必須尋求一種高效的金屬粉末制備方法。

3D打印技術(shù)是一種新型的打印技術(shù),其突出優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需機(jī)械加工或任何模具,就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件,從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期,提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。3D打印金屬粉末作為金屬零件3D打印最重要的原材料,其制備方法備受人們關(guān)注 ,3D打印金屬粉末作為金屬零件3D打印產(chǎn)業(yè)鏈 最重要的一環(huán),也是最大的價(jià)值所在。

圖1為德國(guó)某廠家不銹鋼粉末的微觀結(jié)構(gòu),從圖中我們可以看出,粉末顆粒球形度好,顆粒尺寸分布在11.2~63.6μm范圍內(nèi)。圖2為國(guó)內(nèi)某廠家的不銹鋼粉末的微觀結(jié)構(gòu),可以看出,其顆粒為不規(guī)則塊狀,尺寸較小。 通過(guò)上述研究表明,3D打印耗材金屬粉末需滿足粒徑細(xì)小、粒度分布窄、球形度高、流動(dòng)性好和松裝密度高。因此,為了得到所需優(yōu)異性能的3D打印產(chǎn)品,必須尋求一種高效的金屬粉末制備方法。
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