3d打印（yìn）金屬粉末質量參考指標
點擊量：908 發布時間：2017-02-28 作者：草莓视频ios（上海（hǎi））增材製造技術有限（xiàn）公司
3D打印作（zuò）為一種新興的製造技（jì）術，近年來發展迅速。然而（ér），對於工業級金屬3D打印（yìn）領（lǐng）域，粉（fěn）末耗材仍是製約該技術規模（mó）化應用的重要（yào）因素之（zhī）一。目前，國內尚未製訂出金屬3D打印用材料標準、工藝規範、零件性能標準等行業標準或國標。業內對於金屬粉末的評（píng）價指標，主要有化學成分、粒度分布、粉（fěn）末的（de）球形（xíng）度、流動性、鬆裝密度。其中，化學成分、粒度分（fèn）布是金屬3D打印領（lǐng）域用於評價金屬粉末質量的常用指標，球形度、流動性、鬆裝密度可作為評價質量的參考指標。
1、化學（xué）成分：金屬粉末中各元素實際所占的質量百（bǎi）分比（wt. %）
以上表為例，在（zài）該合金中Al元素的檢（jiǎn）測數據為6.25，表示Al元素在該合金所占的質量百分比為6.25%，其它元（yuán）素質量百分比可以此類推。目（mù）前，金屬化學成分檢測應（yīng）用最廣的方法是化學（xué）分析法和光譜分析法。化學分析法是利（lì）用（yòng）化學反應來確定金屬的組成（chéng）成分，可以實現金屬化學成分的定性分析和定量（liàng）分析；光（guāng）譜分析法是利用金屬中各種元素在高溫、高能量的激發（fā）下產生的自己特有（yǒu）的特征光譜（pǔ）來確定金屬的化學成分及大致含量，一般用於金屬化學成分的定性分析。以上兩種方法都要使用專業的檢測設備，由專（zhuān）業的檢測機構的人員完成。
大（dà）部分鑄態、鍛造的（de）金屬的化（huà）學成分都有相應的（de）行業標準或國標，以評價該金屬的化學成分指標是否合格。然而，用於金（jīn）屬3D打印的粉末技術新穎，業內（nèi）尚無相應的行業（yè）標準或國標，業內通常認可的評價方法是沿用該金屬粉末對應的（de）鑄（zhù）態標準，或在該標準的基礎上雙（shuāng）方協（xié）商放寬指標要求。
對於金屬3D打印而言，因為打印過程中金屬重熔後，元素以（yǐ）氣體形態存在，有可（kě）能在局部生（shēng）成氣眼等缺陷，影響工件致密性及力學性能。所以，對不同體係的金屬粉末（mò），氧含量均為一項重要指標，業內對該指標的一般要求在（zài）1500ppm以（yǐ）下，也即氧（yǎng）元素在金屬中所占（zhàn）的質量百分比在0.13~0.15%之間，航空航天等特殊應用領域，客戶對此指標的（de）要求更（gèng）為嚴格。部分客戶也要求控製氮含量指標，一般要求在500ppm以下，也即（jí）氮元素在金屬中所占的質量百（bǎi）分比在（zài）0.05%以下（xià）。
2、粒度分布：不同尺寸的金屬粉末顆粒的在（zài）一定尺寸區間內所占的體積百分比的統計數據，此數據呈正態分布
以上圖為例，金屬粉末顆粒粒度分布結果中，d(10)=17.290μm，代（dài）表尺寸小於17.290μm的粉末體積所占比例不低於（yú）10%。以此可（kě）知，該粉末中，尺寸小於33.478μm的粉末比例不低於50%，小於57.663μm的粉末比例不低於90%。
金屬粉末的粒度分（fèn）布可以通過激光（guāng）粒度分析儀分析。金屬3D打印常用的粉末的粒度範（fàn）圍是15~53μm（細粉），53~105μm（粗粉）。此粒度範圍（wéi）是根據不（bú）同的（de）能（néng）量源（yuán）的金屬打印機劃分的，以（yǐ）激光作為能量源的打印機，因其聚焦光斑精細，較易熔化細粉，適（shì）合使用15~53μm的粉末作為耗（hào）材，因為此粒度範圍內的粉末既有良好的流動性，又較易容化，粉（fěn）末補給方式為逐層鋪粉；以等離子束作為能量源的打印機，聚（jù）焦光斑略粗，更（gèng）適於熔化粗粉，適合使用53~105μm的粉末作為耗材，粉末補給（gěi）方式為同軸送粉（fěn）。
3、球形度、鬆裝密度（dù）、安息角等參考指標
球形度也就是金屬粉末顆粒接近球體的程度，一般通（tōng）過掃描電（diàn）子顯微鏡（SEM）定（dìng）性的分析。上圖為不同金屬粉末的SEM形態照片，可以看出，左圖粉末顆粒的球形度要優於右圖粉末（mò）。一般而言，球形度佳，粉末顆（kē）粒的流動性也比較好，在金屬3D打印（yìn）時鋪粉及送粉（fěn）更容易進行。
休止角（jiǎo），亦作安息角，是斜麵（miàn）使置於其上的物體處（chù）於沿斜麵下滑的臨界狀態時，與水平表麵所成的（de）最小角度（dù）(即隨著傾斜角增加，斜麵上的物體將越容易下滑；當物體達到開始下（xià）滑的狀態時，該臨界狀態（tài）的（de）角度稱為休止角)。
大量顆粒狀物質被傾倒（dǎo）於水平麵上堆積為錐體，堆積（jī）物的表麵與水平麵所（suǒ）成內角即為休止角，其與密度，顆粒的（de）表麵積和形狀，及該物質的摩擦係數相關。
鬆裝密度是直接鋪粉得到（dào）的金屬粉末在一定體積內的質量，可以通過漏鬥法測量。鬆裝密度僅作（zuò）為參考指標，表征粉末在補給過程中堆垛密實程（chéng）度，其對於（yú）金屬打印的終產品的密度影響並不確定。
草莓视频ios(上海)增材製造技術有限公（gōng）司是國內3D金屬打印粉末專業的材料供應商，公司成立於2016.8，是一家科技創新型企業，專業致力於3D金（jīn）屬粉末耗材開發與工藝開發設計，為增材（cái）製造提供（gòng）材料應用技術解決方案。
草莓视频ios(上海)增材製造技術以金屬3D打印鎳基高溫合金粉、鈷合金粉、鈦合（hé）金（jīn）粉、模具鋼（gāng）粉為核心，生產的球形（xíng）金屬合金粉粒徑超細、高純度、低含氧量、高球形度、成分（fèn）無偏析而廣泛用於航（háng）空航天、汽車電子和模具中。
草莓视频ios(上海)增材製造技術（shù）具備完善的產品（pǐn）研發和嚴格的粉末生產控製能力（lì），能滿（mǎn）足苛刻環境（jìng）中的粉末應用要求，為用戶（hù）提供高品質的合金球形粉，加快了高端（duān）球形粉國產（chǎn）化進程。
