3D打印的重要耗材金屬粉末

金屬粉末是3D打印中非常重要的耗材

3D打印所使用的金屬粉末一般要求純凈度高、球形度好、粒徑分布窄、氧含量低。目前，應(yīng)用于3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金材料等，3D打印金屬粉末作為金屬零件3D打印產(chǎn)業(yè)鏈*重要的一環(huán)，也是*大的價(jià)值所在。

金屬粉末的形狀

在3D打印金屬粉末的制作過(guò)程之中,會(huì)因不同的需求和不同的制作方法而制作出不同形狀的顆粒，比如球形、橢圓形、多孔海綿形、樹(shù)狀形等各種類(lèi)型，粉末的形狀不同意味著流動(dòng)性、松散度也都不同，這些對(duì)于產(chǎn)品的打印都會(huì)產(chǎn)生不同的影響。

一般情況下球形或橢圓形粉的粉末具有較好的流動(dòng)性，因此在印刷過(guò)程中不會(huì)因?yàn)椴缓昧魍ǘ鴮?D打印機(jī)的供粉系統(tǒng)堵上。而且方便平鋪成一個(gè)薄層。讓3D打印打出來(lái)的物件能夠有更高的精度，各個(gè)部位也都會(huì)更加的均勻，對(duì)于現(xiàn)在的技術(shù)來(lái)說(shuō)球形無(wú)疑是一種較好的選擇，但球形的粉末由于間隙較大所以打印出的產(chǎn)品在質(zhì)量上不如其他形狀的粉末，如果想要讓質(zhì)量更好的話那么就需要讓粉末的直徑小一些。

3D打印的特點(diǎn)

1、精度高。目前3D打印設(shè)備的精度基本都可控制在0.3mm以下。

2、周期短。3D打印無(wú)須模具的制作過(guò)程，使得模型的生產(chǎn)時(shí)間大大縮短，一般幾個(gè)小時(shí)甚至幾十分鐘就可以完成一個(gè)模型的打印。

3、可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化。3D打印對(duì)于打印的模型數(shù)量毫無(wú)限制，不管一個(gè)還是多個(gè)都可以以相同的成本制作出來(lái)。

4、材料的多樣性。一個(gè)3D打印系統(tǒng)往往可以實(shí)現(xiàn)不同材料的打印，而這種材料的多樣性可以滿足不同領(lǐng)域的需要。

5、成本相對(duì)較低。雖然現(xiàn)在3D打印系統(tǒng)和3D打印材料比較貴，但如果用來(lái)制作個(gè)性化產(chǎn)品，其制作成本相對(duì)就比較低了。

不銹鋼粉末的微觀結(jié)構(gòu)

·金屬粉末的大小

通常情況下3D打印金屬粉末的直徑小一點(diǎn)比較好，這是因?yàn)榉勰┑闹睆叫〉脑挘�那么在燒結(jié)的時(shí)候越好燒結(jié)，且對(duì)燒結(jié)的驅(qū)動(dòng)力也有所提高。不僅如此直徑越小在堆積時(shí)的空隙也會(huì)越小，這樣做出的產(chǎn)品在質(zhì)量和強(qiáng)度上才會(huì)有保障。但是粉末的直徑大小也并不是越小越好，因?yàn)槿绻�粉末的直徑太�?xì)的話就可能會(huì)在燒結(jié)的時(shí)候造成球化”現(xiàn)象，會(huì)讓鋪粉出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn)，從而影響到打印的一個(gè)精度。

·金屬粉末的純凈度

除此之外，氧、氮含量也需要嚴(yán)格控制。目前用于金屬3D打印的粉末制備技術(shù)主要以霧化法為主，粉末具有大的比表面積，容易氧化，在航空航天等特殊應(yīng)用領(lǐng)域，客戶(hù)對(duì)此指標(biāo)的要求更為嚴(yán)格，如高溫合金粉末氧含量為0.006%-0.018%，鈦合金粉末氧含量為0.007%-0.013%，不銹鋼粉末氧含量為0.010%-0.025%。

·金屬粉末粒度分布

3D打印用金屬粉末粒度的選擇主要是根據(jù)不同能量源的金屬打印機(jī)劃分的，以激光作為能量源的打印機(jī)，因其聚焦光斑精細(xì)，較易熔化細(xì)粉，適合使用15-53μm的粉末作為耗材，粉末補(bǔ)給方式為逐層鋪粉；以電子束作為能量源的鋪粉型打印機(jī)，聚焦光斑略粗，更適于熔化粗粉，適合使用53-105μm的粗粉為主；對(duì)于同軸送粉型打印機(jī)，則可采用粒度為105-150μm的粉末作為耗材。

3D打印技術(shù)作為“增材制造”的主要實(shí)現(xiàn)形式，節(jié)約成本、減少燃料消耗，必將成為*具潛力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。