揭秘3D打印金屬粉末的制備方法(2)
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
2.金屬粉末的制備工藝
目前，粉末制備方法按照制備工藝主要可分為：還原法、電解法、羰基分解法、研磨法、霧化法等。
其中，以還原法、電解法和霧化法生產(chǎn)的粉末作為原料應(yīng)用到粉末冶金工業(yè)的較為普遍。但電解法和還原法僅限于單質(zhì)金屬粉末的生產(chǎn)，而對(duì)于合金粉末這些方法均不適用。霧化法可以進(jìn)行合金粉末的生產(chǎn)，同時(shí)現(xiàn)代霧化工藝對(duì)粉末的形狀也能夠做出控制，不斷發(fā)展的霧化腔結(jié)構(gòu)大幅提高了霧化效率，這使得霧化法逐漸發(fā)展成為主要的粉末生產(chǎn)方法。霧化法滿足3D打印耗材金屬粉末的特殊要求。 霧化法是指通過(guò)機(jī)械的方法使金屬熔液粉碎成尺寸小于150μm左右的顆粒的方法。
按照粉碎金屬熔液的方式可以分為霧化法包括二流霧化法、離心霧化、超聲霧化、真空霧化等。這些霧化方法具有各自特點(diǎn)，且都已成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。其中水氣霧化法具有生產(chǎn)設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單、能耗低、批量大等優(yōu)點(diǎn)，己成為金屬粉末的主要工業(yè)化生產(chǎn)方法。
2.1水霧化法
在霧化制粉生產(chǎn)中，水霧化法是廉價(jià)的生產(chǎn)方法之一。因?yàn)殪F化介質(zhì)水不但成本低廉容易獲取，而且在霧化效率方而表現(xiàn)出色。目前，國(guó)內(nèi)水霧化法主 要用來(lái)生產(chǎn)鋼鐵粉末、金剛石工具用胎體粉末、含油軸承用預(yù)合金粉末、硬面技術(shù)用粉末以及鐵基、鎳基磁性粉末等。然而由于水的比熱容遠(yuǎn)大于氣體，所以在霧化過(guò)程中，被破碎的金屬熔滴由于凝固過(guò)快而變成不規(guī)則狀，使粉末的球形度受到影響。
另外一些具有高活性的金屬或者合金，與水接觸會(huì)發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)由于霧化過(guò)程中與水的接觸，會(huì)提高粉末的氧含量。這些問(wèn)題限制了水霧化法在制備球形度高、氧含量低的金屬粉末的應(yīng)用。但是，金川集團(tuán)股份有限公司發(fā)明了一種水霧化制備球形金屬粉末的方法，其采用在水霧化噴嘴下方處再設(shè)置一個(gè)二次冷水霧化噴嘴，進(jìn)行二次霧化。該發(fā)明得到的粉末不僅球形度接近氣霧化效果，而且粉末粒度比一次水霧化更細(xì)。
氣霧化法是生產(chǎn)金屬及合金粉末的主要方法之 一。氣霧化的基本原理是用高速氣流將液態(tài)金屬流破碎成小液滴并凝固成粉末的過(guò)程。由于其制備的粉末具有純度高、氧含量低、粉末粒度可控、生產(chǎn)成本低以及球形度高等優(yōu)點(diǎn)，已成為高性能及特種合金粉末制備技術(shù)的主要發(fā)展方向。但是，氣霧化法也存在不足，高壓氣流的能量遠(yuǎn)小于高壓水流的能量，所以氣霧化對(duì)金屬熔體的破碎效率低于水霧化，這使得氣霧化粉末的霧化效率較低，從而增加了霧化粉末的制備成本。
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