Требования к производительности 3D-печати для металлических порошков
1. Чистота
Керамические включения значительно снижают эксплуатационные характеристики готовой детали, а эти включения обычно имеют высокую температуру плавления и плохо поддаются спеканию, поэтому в порошке не должно быть керамических включений. Кроме того, необходимо строго контролировать содержание кислорода и азота. В настоящее время технология подготовки порошка для 3D-печати металлом в основном основана на методе распыления. Порошок имеет большую удельную поверхность и легко окисляется. В специальных областях применения, таких как аэрокосмическая промышленность, клиенты предъявляют более строгие требования к этому показателю, например, к суперсплавам. Содержание кислорода в порошке составляет 0.006 процентов -0.018 процентов, содержание кислорода в порошке титанового сплава составляет 0,007 процента -0.013 процентов, а содержание кислорода в порошке нержавеющей стали составляет 0,010 процента -0,025 процента.
2. Текучесть порошка и насыпная плотность
Текучесть порошка напрямую влияет на равномерность растекания порошка в процессе печати и стабильность процесса подачи порошка. Текучесть связана с морфологией порошка, распределением частиц по размерам и объемной плотностью. Чем меньше доля мелкодисперсного порошка, тем лучше его текучесть; плотность частиц остается неизменной, относительная плотность увеличивается, а текучесть порошка увеличивается. Кроме того, адсорбция воды, газа и т. д. на поверхности частиц снижает текучесть порошка.
3. Распределение частиц порошка по размерам
Различное оборудование для 3D-печати и процессы формования предъявляют разные требования к распределению частиц порошка по размерам. В настоящее время диапазон размеров частиц порошка, обычно используемый в 3D-печати металлом, составляет 15-53 мкм (мелкий порошок), 53-105 мкм (крупный порошок). Выбор размера частиц металлического порошка для 3D-печати в основном зависит от принтеров по металлу с различными источниками энергии, принтеры, использующие лазер в качестве источника энергии, подходят для использования порошка 15-53 мкм в качестве расходных материалов из-за их тонкой точки фокусировки и легкоплавкий мелкодисперсный порошок, способ подачи порошка – послойное порошковое покрытие; Для порошковых принтеров с электронными лучами в качестве источника энергии пятно фокусировки немного толще, что больше подходит для плавления крупного порошка, и подходит для использования крупного порошка 53-105 мкм; для принтеров с коаксиальной подачей порошка в качестве расходных материалов может использоваться порошок размером 105-150 мкм.
4. Морфология порошка
Морфология порошка тесно связана со способом приготовления порошка. Как правило, когда газообразный или жидкий расплав металла превращается в порошок, форма частиц порошка имеет тенденцию быть сферической. Большинство порошков, полученных данным способом, являются дендритными. Вообще говоря, чем выше сферичность, тем лучше текучесть частиц порошка. Металлический порошок для 3D-печати требует сферичности более 98 процентов, чтобы его было легче распределять и подавать во время печати. .
