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物理测试如何加速粉末开发的创新

多功能性是3D打印或附加制造(AM)工艺的一个独特属性,为这一尖端工艺开发新材料的潜力几乎无穷无尽。欧洲杯足球竞彩

物理测试如何加速粉末开发的创新

图片来源:shutterstock.com/Kitsana1980

在世界各地,科学家们都在专注于开发纳米复合材料、尖端合金和其他材料,其中许多都是为了提高功能和解锁新用途。欧洲杯足球竞彩

当涉及到开发新的粉末时,这些研究人员都面临着同样的问题;如何最好地描述他们开发的任何新材料,以及如何评估他们在该领欧洲杯足球竞彩域的潜在性能。

实验粉末通常只有少量可用,这通常排除了打印试验。因此,开发一种可靠的粉末性能评估方法在目前至关重要。

根据专家的说法,优化的评估方法对于制造新的AM粉末会产生巨大的影响。尽管打印试验无法替代,但精确、有用的评估将有助于完善候选管道,并引导研究人员走上最有希望的道路。

稳健的测试方法还可以更好地理解为什么一种粉末可能优于另一种粉末。

关于体能测试有效性的新研究数据

英国埃克塞特大学(University of Exeter)的研究人员最近的一项研究表明,物理评估可能有助于加速粉末开发的进展。

在这项研究中,研究人员通过激光烧结,将石墨烯纳米颗粒(GNP)包封在聚乙烯醇(PVA)层聚酰胺12 (PA12)颗粒的表面,合成了用于AM的新型纳米复合粉体。欧洲杯猜球平台

研究人员表示,他们的目标是证明使用一种快速、低成本的方法生产纳米复合粉体的可行性,这种方法可以消除与处理大量聚合物和免费纳米材料相关的任何安全和健康风险。欧洲杯足球竞彩

理想情况下,由这些粉末印刷的零件将具有许多热、导电性、重量和机械性能优势。

关于粉体的表征,颗粒形态的评估通常是开始的地方,而新研究的结果表明,所使用的封装过程对颗粒大小的影响很小。

通过扫描电子显微镜(SEM)、动态图像分析和透射电子显微镜(TEM)获得更多的形态学细节。来自这些分析的数据量化了粉末颗粒的球形度和圆形度。欧洲杯猜球平台

结果表明,封装对形貌的影响很小,涂层的宽度仅为1微米左右。研究小组注意到GNP颗粒被有效地均匀地插入。欧洲杯猜球平台

这些分析揭示的唯一区别在于表面不规则性,涂层颗粒看起来比最初的PA12基材更光滑。欧洲杯猜球平台

在最近的研究中看到的颗粒形状的评价对正在进行的粉末测试方法的发展是至关重要的,而有前景的评价结果表明,一种新材料的发展,其性能类似于其基础材料,这是一个确定的AM粉末。

AM粉末的期望质量

关于AM粉末的物理评估,有两个特别的方面值得关注:粉末的流动方式和粉末的包装方式。粉末的流动是重要的,因为它影响层沉积的质量和速度,这是粉末床熔化和粘合剂喷射AM工艺中的关键步骤。

涉及通过孔口流动的测试方法,包括Hall或Carney flow方法,是评估金属粉末的良好定义的标准,并无缝过渡到AM测试,特别是金属粉末。

这些策略可以区分几种AM粉末,但它们没有可靠预测打印性能所需的灵敏度水平。

这些主要是手动的技术通常缺乏可重复性,并且在价值和灵敏度方面受到根本限制。现在人们普遍认识到,例如,具有相同霍尔流量测量的粉末不应依赖于提供相同的性能,这是这些方法的一个基本限制。

粉末包装的方式很重要,因为它影响粉末层的可靠性和均匀性。它还改善了粉床内部的传热。

关于颗粒大小的信息可以提供对这些行为的一些理解,因为颗粒大小直接影响填料行为和流动属性。

关于颗粒形状的数据也与粉末行为高度相关。例如,由更平滑、高度球形的颗粒组成的粉末通常比表面高度不规则的颗粒更容易流动。欧洲杯猜球平台

在评估粉末性能时,流动性和包装属性等散装质量本身通常无法提供所有答案。据专家称,开发其他散装粉末评估方法是向前迈进的一个主要关键。

参考文献和进一步阅读

吉塔,O。粉末测试能否加速AM新原料的开发?3D打印和附加制造智能。[联机]可从以下网址获得:https://www.tctmagazine.com/additive-manufacturing-3d-printing-industry-insights/can-powder-testing-accelerate-the-development-of-new-feedsto/

Clatyon, J。添加剂制造的粉末测试:精确应用的精确表征。LinkedIn。(在线)可以在:https://www.linkedin.com/pulse/powder-testing-additive-manufacturing-precise-exacting-jamie-clayton/

克莱顿,J。解决AM的当务之急:学习如何在3D打印中回收粉末并保持打印质量。3 dprint.com。(在线)可以在:https://3dprint.com/274032/addressing-an-am-imperative-learning-how-to-recycle-powders-and-maintain-print-quality-in-3d-printing/

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布雷特·史密斯

作者

布雷特·史密斯

Brett Smith是美国自由撰稿人,拥有布法罗州立学院新闻学学士学位,在专业实验室工作8年。

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  • 哈佛大学

    史密斯,布雷特。2021。物理测试如何加速粉末开发的创新. 亚速姆,2021年9月25日查看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20455.

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