粉末概述:
3D打印技术源于欧美国家,我国近几年开始大力发展3D打印技术。以前我国的金属粉末依赖于国外进口,随着我国粉末技术发展越来越快,有了自己的厂家和研究人员,不再依赖于进口。(如重庆增隆新材料有限公司,致力于为顾客提供高品质铁基、镍基、钴基、钛基、铝基合金等多种高端金属粉末、陶瓷空心粉、非晶粉末及3D打印产品服务,产品各项性能指标均达到国际先进水平)。
目前,尽管已有学者就金属粉末的粒度、密度、形貌等特性因素对3D打印工艺过程的影响展开研究。但是,粉末特性对3D打印制品性能的影响机理还是有缺陷。

粉末特性对金属3D工艺过程的影响:
1. 粉末形貌、流动性对3D打印工艺过程的影响:
粉末形貌包括颗粒的形状和表面光滑度,会对粉末流动性产生重要影响。粉末形状越接近于球形、表面光滑度越高,则粉末流动性能越好。目前针对粉末颗粒形貌的表征手段主要以光学显微镜和扫描电子显微镜为代表的图像法为主。
粉末的形貌与制备技术直接相关。一般情况下:气雾化粉末多为近球形,表面卫星球较多;旋转雾化与等离子电极雾化粉末表面光滑,但是旋转雾化粉末球形度差,其中哑铃形颗粒较多,而等离子旋转电极雾化粉末无论球形度还是表面质量都相对优异。
2. 粉末的粒度分布对3D打印工艺过程的影响:
粉末的粒度直接影响3D打印特征熔池的最小厚度,从而影响打印部件最小特征尺寸。研究表明,粒度分布越宽,在SLM工艺中,更易获得高的松装密度、振实密度以及铺粉密度,从而使制件密度更高。
3. 粉末性能对3D打印工艺过程的影响机理:
针对粉末性能对3D打印工艺与制件质量的影响,特别是粉末床熔融技术中,粉末性能的影响需要研究粉末颗粒与能量束的相互作用、能量与能量传输等机理,从而阐明粉末性能对3D打印的调控机制。虽然在SLM技术研究中,激光熔池的传热、传质难以通过实验手段观察,基于计算机模拟研究粉末床熔融、凝固过程的方法是当前研究的主要手段。然而,原位监控作为3D打印技术规模化应用的保证,其研发越来越多地受到了各设备供应商的重视。激光与粉末颗粒\粉末床的作用十分复杂,包括粉末颗粒对激光吸收、透射和反射;粉末颗粒熔化与熔池内的流动;粉末的气化与熔池蒸发;蒸汽对激光的散射作用;熔池的传热与凝固等现象。在这个过程中我们还需要考虑能量束的运动轨迹。

随着3D打印技术的应用普及,粉末特性从技术上得到完善和改进,未来用金属粉末也可以打印出更多性能好、质量高的产品。
3D打印技术源于欧美国家,我国近几年开始大力发展3D打印技术。以前我国的金属粉末依赖于国外进口,随着我国粉末技术发展越来越快,有了自己的厂家和研究人员,不再依赖于进口。(如重庆增隆新材料有限公司,致力于为顾客提供高品质铁基、镍基、钴基、钛基、铝基合金等多种高端金属粉末、陶瓷空心粉、非晶粉末及3D打印产品服务,产品各项性能指标均达到国际先进水平)。
目前,尽管已有学者就金属粉末的粒度、密度、形貌等特性因素对3D打印工艺过程的影响展开研究。但是,粉末特性对3D打印制品性能的影响机理还是有缺陷。

粉末特性对金属3D工艺过程的影响:
1. 粉末形貌、流动性对3D打印工艺过程的影响:
粉末形貌包括颗粒的形状和表面光滑度,会对粉末流动性产生重要影响。粉末形状越接近于球形、表面光滑度越高,则粉末流动性能越好。目前针对粉末颗粒形貌的表征手段主要以光学显微镜和扫描电子显微镜为代表的图像法为主。
粉末的形貌与制备技术直接相关。一般情况下:气雾化粉末多为近球形,表面卫星球较多;旋转雾化与等离子电极雾化粉末表面光滑,但是旋转雾化粉末球形度差,其中哑铃形颗粒较多,而等离子旋转电极雾化粉末无论球形度还是表面质量都相对优异。
2. 粉末的粒度分布对3D打印工艺过程的影响:
粉末的粒度直接影响3D打印特征熔池的最小厚度,从而影响打印部件最小特征尺寸。研究表明,粒度分布越宽,在SLM工艺中,更易获得高的松装密度、振实密度以及铺粉密度,从而使制件密度更高。
3. 粉末性能对3D打印工艺过程的影响机理:
针对粉末性能对3D打印工艺与制件质量的影响,特别是粉末床熔融技术中,粉末性能的影响需要研究粉末颗粒与能量束的相互作用、能量与能量传输等机理,从而阐明粉末性能对3D打印的调控机制。虽然在SLM技术研究中,激光熔池的传热、传质难以通过实验手段观察,基于计算机模拟研究粉末床熔融、凝固过程的方法是当前研究的主要手段。然而,原位监控作为3D打印技术规模化应用的保证,其研发越来越多地受到了各设备供应商的重视。激光与粉末颗粒\粉末床的作用十分复杂,包括粉末颗粒对激光吸收、透射和反射;粉末颗粒熔化与熔池内的流动;粉末的气化与熔池蒸发;蒸汽对激光的散射作用;熔池的传热与凝固等现象。在这个过程中我们还需要考虑能量束的运动轨迹。

随着3D打印技术的应用普及,粉末特性从技术上得到完善和改进,未来用金属粉末也可以打印出更多性能好、质量高的产品。