3D打印对钨粉流动性要求

作为难熔金属粉末的典型代表,钨粉(W)更适合应用于3D打印技术(增材制造)中,因为增材制造技术能有效缓解粉末冶金法操作复杂、耗材、产品质量一般以及对生态环境污染较大等问题,但是该技术对粉末的各方面性能如流动性要求也较高。

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粉末流动性是指以一定量粉末流过规定孔径的标准漏斗所需要的时间来表示,通常采用的单位为s/50g。正常情况下,粉末流动性数值越小,则粉末流动性越好;反之亦然。在粉末流动性不同的情况下,制备相应的零部件的生产流程、工艺设备和工艺参数等也会有所区别。

在3D打印复杂钨零部件时,如果钨粉末流动性较差,则就不能保证自动送粉或铺粉的速率和均匀度,或者容易产生搭桥现象,进而使压坯尺寸或密度达不到要求,甚至局部不能成形或开裂,影响钨产品质量。所以,一般选用高球形化、粒度适中和表面光滑的W粉来作为3D打印的原料,因为该粉末的流动性更好。

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测定粉末流动性的仪器称为粉末流动仪或霍尔流速计,由漏斗、底座和接粉器等部件组成。漏斗在出厂前和用户使用前都要用标准物质进行校正,测定校正系数。50g标准物质在新漏斗上的流动时间应在40s±0.5s以内。当漏斗使用一段时间后,用50g标准物质测得的流动时间缩短到37s以下时,这个漏斗应予报废。

影响粉末流动性的因素有很多,包括颗粒尺寸、形状、表面状态、密度、空隙率等。另外,颗粒之间的内摩擦力和粘附力等的复杂关系,也会在一定程度上粉体的流动性。

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