粉末流动特性如何优化增材制造过程中的工作流程

金属细粉和颗粒材料广泛用于烧结，3D印刷，合金等的几个行业中。欧洲杯足球竞彩应准确地分析粉末物理学以控制和优化加工技术。本文演示了有关选择粉末的用户案例和具体示例以及添加剂制造方法的优化（AM）。

公司介绍

GranuTools通过提供尖端的物理表征工具来增强对粉末的理解。结合多年的科学仪器和粉体表征基础研究的经验，GranuTools提供了一套特殊的补充仪器。

一组互补工具

GranuTools的仪器是用来理解粉末宏观行为的工具——GranuFlow是一个自动漏斗流量计，GranuCharge是一个摩擦充电器，GranuPack是一个高分辨率抽头密度计，以及GranuDrum是一种动态休止角分析仪。

粉末特性

添加剂制造中使用的粉末的质量极为重要，因为这些粉末会影响最终产品的物理性质。此外，所使用的粉末质量的进步将有助于增加可以制造的产品数量，也有助于省钱。

因此，粉末质量评价是AM工艺的一个重要问题。为了解决这个问题，必须检查粉末的流动性、铺展性和压实动力学等特性。

粉床融合（PBF）

图1示出了典型的激光PBF机器的示意图。金属粉末储存在料斗中，并通过将活塞逐渐暴露于重新蒸发。该部件可以是刀片或辊子，其将暴露的粉末分散在床上。薄而均匀的层是该操作的主要目的。剩余的粉末在二级容器中捕获以进行再循环/重新使用。为了构建逐层，重复相同的扩散和熔化的循环次数。

图1所示。PBF工艺原理图。

在SLM(选择性激光熔化)、EBM(电子束熔化)和SLS(选择性激光烧结)方法中，连续的薄层粉末是用旋转圆筒或尺子制成的。每一层用能量束(电子束或激光束)部分烧结或熔化。垂直分辨率由层厚决定。因此，薄层可以带来更好的分辨率。粉末应尽可能细，以获得薄层。

不幸的是，在晶粒尺寸减小时，粘合性增加并且流动性降低。粉末也对水分越来越敏感。因此，必须找到流动性和晶粒尺寸之间的权衡。用AM制备的组分的质量与粉末的流动性直接相关。流动性必须令人满意以获得均匀的连续粉末层。

对于所有处理粉末的加工技术，用于表征粉末的测量技术应尽可能接近过程。特别是粉末在过程和测量单元内的流场和应力状态必须相似。

一系列新的出版物已经证明，经典的流量计不能提供有关粉末床基增材制造中粉末散布性的相关信息。

在经典流变仪和剪切单元测试仪中，压缩载荷的存在与AM器件中使用的自由表面流动是不相容的。

另一方面，基于旋转滚筒的测量技术可以实现这一目的，因为在没有任何压缩负载的情况下，粉末/空气界面的流动可以精确分析2.2%。

旋转滚筒几何形状还可以检查AM的相关粉末性能，特别是粉末的涂布性。最近已经证明了在层形成时获得波浪的概率与由所测量的粘性指数成比例GranuDrum仪器^［1］．此外，GranuDrum还可以通过估计最优标尺速度来实现均匀层。

图2。TiNb、TNZ、NiTi和reff - ti钛粉的黏性指数随转鼓转速的变化(改编自Yabokova等人，2015)。

除分散性和流动性外，粉体包装分数是另一个主要参数。实际上，高填充率可以降低产品的孔隙率。因此，粉末可获得的包装分数范围的精确测量也需要作为前体质量控制与批次到批次的区分。

Granupack仪器确定压实曲线（凹入作为拍号的函数绘制的密度），精度为0.4％^[2]．精度源于使用初始化协议和测量自动化（运算符独立）。从该压实曲线，提取速度，最佳密度，压实范围和批量密度。此外，可以比较不同样品的压实曲线以显示与流动性和密度有关的差异。

图3。Duraform聚酰胺12原始和回收粉末的堆积密度变化(经过SLS过程)。GranuPack可以区分这两种粉末。

漏斗或筒仓配置是粉料的一种常见方法。因此，必须完全理解产品的流动性。相反，现在，基本的流量计只提供一个孔径直径的信息，通常为2.5毫米。GranuFlow是用来填补粉体流动速率测量方面的空白。

该仪器是一种简单的粉末流动性测量装置，由具有不同孔径的筒仓连接到专用的电子天平来测量流量粉．

该参数是根据平衡确定的质量时间演化的斜率自动计算出来的。采用原有的旋转系统，可以方便、快速地改变孔径大小。因此，充型结构中的流动性可以很容易地获得1%的高精度。

软件协助测量和结果分析。测量不同孔径下的流量，得到流量曲线。最后，用最小孔径对整个流动曲线进行拟合得到流量(Dmin)，用著名的Beverloo理论模型得到流动性指数(Cb，与粉末流动性有关)。整个测量过程快速、准确、方便。

图4。两种不同粒径分布(25.2-65.5 m和41.2-80.5 m)的AlSi10Mg粉体的质量流量与孔径大小。欧洲杯猜球平台

胶片测量粉末在与所选材料接触的流动期间产生静电电荷。粉末中的电荷的存在诱导内聚力，导致聚集体的形成。因此，矩形充电能够预测处理期间的流动性劣化，例如在添加剂制造中的层形成期间。此外，妊娠测量的结果对晶粒表面状态（污染物，氧化和粗糙度）非常敏感。随后，可以以4％的精度测量再循环粉末的老化。

图5。不锈钢316L粉末与不同的管道材料(SS 316L和铝)接触的电荷密度。欧洲杯足球竞彩老化是非常突出的。

流程优化的工作流程

Granutools自豪地介绍了革命性的3D打印流程优化工作流程。该工作流程对于3D打印机制造商、粉末公司和零部件生产商来说非常重要。

工作流程=粒料+粒包+粒料

参考文献

1. 粉技术283，199-209（2015）
2. 粉技术22419-27 (2012)

此信息已采购，审核和调整砂质提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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