添加剂制造的金属粉末的特征

增材制造,即3D打印,被广泛认为是一场新的工业革命1在制造部件和产品。然而,有些问题不是由于该技术而是由于金属粉末作为起始材料的不一致。

添加剂制造(AM)或3D打印涉及1通过计算机辅助设计(CAD)模型通过层制造层。使用ED打印的制造金属物体可以在两个简单的交替步骤中完成:这些是:

  • 沉积薄片金属粉末形成粉末床
  • 烧结以使用热量使颗粒熔化在一起欧洲杯猜球平台

关于添加剂制造是什么特别的?

AM制造现有产品的优势包括:

减少建筑成本和材料的浪费欧洲杯足球竞彩2,3.航空航天工业是一个贵重的例子,其中组件制造,有利于节省新飞机的燃料和材料足迹。优点包括

  • 鼓励产品创新的好方法2,3
  • 允许复杂的功能容易创建,
  • 允许轻松定制产品,这对医疗保健和医疗器械部门具有吸引力
  • 短期生产时间是原型设计的理想选择。这在汽车,工具和能源行业中特别有用。

面临问题

尽管有益处,但金属尚未在工业生产中得到充分接受。美国能源部强调了改进,可以增加我对制造业的使用。

这些包括:表面质量,工艺可靠性和部分再现性2,这是由于金属粉末原料的质量。

国家标准与技术研究所(NIST)已经确定了一个缺乏标准的方法来描述原材料金属4,这会影响产品质量。

关键金属粉末性能表征

要考虑的最重要的金属粉末特性包括:粒度,形状,密度,孔隙率,表面积和地形:

粒子尺寸

金属粉末的粒度分布对于确保床内的均匀涂布是必不可少的,并且最终产品的表面不粗糙。

Micromeritics Saturn DigiSizeMI可以通过使用激光二极管和电荷耦合器件(CCD)探测器来确定颗粒尺寸分布,以获得高灵敏度、分辨率和再现性的颗粒尺寸测量。

颗粒形状

通常优选球形颗粒,因为欧洲杯猜球平台它们比非球形颗粒更有效地包装在一起,用于均匀的粉末床密度和更优质的最终产品。

Micromeritics/ Particle Systems Particle Insight是一种动态图像分析仪,能够记录运动中的粒子图像。欧洲杯猜球平台颗粒大小和多达28个不同的形状参数可以实时检测。

密度

有一些重要的密度参数影响,例如,粉末床的烧结动力学和最终产品的孔隙率和力学性能。两个很好的例子是表观密度(表观密度指的是不含任何开放孔的多孔材料的密度)和TAP密度(指的是粉末颗粒聚集在一起的程度)。欧洲杯猜球平台

可以使用Micrositicics生产的Accupyc氦Pycnometer和Geopyc包络/敲击密度分析仪来研究这些特性。这些仪器是非破坏性的,并且还能够在一起使用时显示金属粉末的总孔隙率。

孔隙度

金属粉床的孔隙率对最终产品的机械强度有很大影响。一些应用,例如人造骨植入物,应该是光并匹配周围骨区域的高孔隙率,同时仍保持机械强度。

MicroMeritics Autopore V系列汞孔隙仪专门设计用于测量金属粉末的孔隙率。该仪器通过测量汞的侵入到受控压力下的多孔结构中。可以容易地测量样品的孔隙率参数,例如孔径分布,总孔体积,总孔表面积和中间孔径。

表面积

每单位粉末质量或比表面积的表面积的量决定了金属粉末颗粒烧结的程度。欧洲杯猜球平台

Micromeritics TriStar II Plus气体吸附仪采用BET (Brunauer-Emmett-Teller)方法,通过测量粉体表面物理吸附的氮气或氪气的量来确定比表面积,该量与比表面积成正比。

表面形貌

颗粒,表面粗糙度和不规则形状的颗粒的欧洲杯猜球平台凝聚是在烧结过程中妨碍有效粉末流动的一些因素。表面粗糙度也具有与最终金属物体中的疲劳强度强烈相关。

Phenom ProX台式扫描电子显微镜(SEM)是一种集成像和x射线分析于一体的台式系统,既可以检测表面形貌,又可以提供元素成分分析。

Micromeritics提供一系列仪器,用于am中使用的金属粉末。

参考资料及进一步阅读

  1. 杰里米里瓜。[2011]第三产业革命:横向权力如何改变能源,经济和世界。纽约,美国。
  2. 美国能源部。[2015]四年技术回顾,第6章:增材制造。
  3. 皇家工程学院。[2013]添加剂制造:机会和制约因素。
  4. J. A. Slotwinski等。[2014]用于添加剂制造的金属粉末的表征。卷。119,美国国立标准与技术研究所研究CHINESE。

该信息来源于Micromeritics Instrument Corporation提供的材料,并经审查和改编。欧洲杯足球竞彩

欲了解更多信息,请访问Micromeritics仪器公司。

引用

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  • APA

    Micromeritics仪器公司。(2019年12月09日)。添加剂制造的金属粉末的表征。Azom。从6月28日,2021年6月28日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=13571中检索。

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    Micromeritics仪器公司。“添加剂制造的金属粉末的表征”。氮杂.2021年6月28日。

  • 芝加哥

    Micromeritics仪器公司。“添加剂制造的金属粉末的表征”。Azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=13571。(访问2021年6月28日)。

  • 哈佛

    Micromeritics Instrument Corporation. 2019。添加剂制造的金属粉末的特征.AZoM, 2021年6月28日观看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=13571。

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