隨著金屬3D打印技術在近年的快（kuài）速發（fā）展，其在航天（tiān）航空、汽車、軍工、醫療植入物（wù）等方麵的應用越來越廣泛，金屬3D打印粉末也迎來（lái）了全麵的爆發。許多企業和機構就紛（fēn）紛開設了專門的實驗室或工廠，重金投入（rù）金屬粉末的（de）研發和生產。　那麽金屬粉末的（de）性能該如何評價呢（ne），業內對於金屬粉（fěn）末的評價指標主要有化學（xué）成分、粒度分布及粒度分布、粉末形貌（mào）、粉（fěn）末鬆裝密度和振實密度、粉末流動性等（děng）。下麵小編將帶您一起學習（xí）3D打（dǎ）印（yìn）金屬粉末（mò）性（xìng）能指標（biāo）及測試方法（fǎ）。

 

化學成分

 

EOS Ti64化學成分

 

 

對於金屬3D打印而言（yán），因為打印過程中金屬重熔後，元素以液體形（xíng）態存在，或者可能存在易揮發元素的揮發損（sǔn）失（shī），且粉末的形態存在衛星球、空心粉等問題（tí），因此有可能（néng）在局部（bù）生成（chéng）氣孔缺陷，或者造成打印後的零部件的（de）成分異於原始粉末或者母（mǔ）合金的成分，從而影響到工件的致密性及其（qí）力學性能。因此，對不同體係的金屬粉末，氧（yǎng）含量均為一項重要指標。

 

 

 

以鈦合金為例，業內對該指標的一般要（yào）求在1300~1500ppm，亦即氧元素（sù）在（zài）金屬中所占的質量百分比在0.13~0.15%之間。由於目前用（yòng）於金屬（shǔ）3D打印的粉末製備技術主要以霧化法為主（包括超音速真空氣體霧化和旋轉電極霧化等技術），粉末存在（zài）大的比（bǐ）表麵（miàn）積，容易產生氧化，因此粉末製備（bèi）過（guò）程中（zhōng）要（yào）對氣氛（fēn）進行嚴格（gé）控製。在航空航天等（děng）特殊應用領域（yù），客戶對（duì）此指標（biāo）的要求更為嚴（yán）格（gé）。部分客戶也要求控（kòng）製氮含量指標（biāo），一般要求在500ppm以下，也（yě）即氮元（yuán）素在金（jīn）屬中所占的質量百分比在0.05%以下。

 

 

 

以物質的（de）化學反應及其計量（liàng）關係為基礎的分析方法稱為化學分析法。化學分（fèn）析法是分析化學的基礎（chǔ），又稱經典分析法，主要有重量分（fèn）析法（fǎ）和滴定分析法等。以物（wù）理性質或（huò）物理（lǐ）化學性質為基礎的分析方法稱為物理分析（xī）法或物理化學分析法，需要較特殊的儀器，通常稱為儀器分析法。最主要的儀器分析方法有光（guāng）學分析法、電化學分析法、熱分析法、色譜法等。儀器分析法準確度、靈敏度（dù）較高，適用於微量、痕量組分的測（cè）定，分析速（sù）度快，易於實施（shī）實時、在線監測。

 

常見的儀器包括：

電感藕合等離子體原（yuán）子發射（shè）光譜儀

火花直讀光譜儀

原子（zǐ）吸收光譜

紅外碳/硫分析儀

電位電解儀

 

粉末粒度及粒（lì）度分布

 

目前（qián）金屬3D打印常用（yòng）的粉（fěn）末的粒度範圍是15~53μm（細粉），53~105μm（粗粉（fěn）），部分場合下可放寬至105~150μm（粗粉），分別對應的顆粒目數範圍為：270~800目（mù）（細粉），140~270目（粗粉），100~270目（粗（cū）粉）。此（cǐ）粒度範圍是根據不同能量源的金屬（shǔ）打印機劃分的，以激光作為能量源的打印機，因其聚焦光斑精細，較易熔化細粉，適合使用15~53μm的粉末作為耗（hào）材，粉末補（bǔ）給方式為逐層鋪粉；以等離子束作為能量源的打印機，聚（jù）焦光（guāng）斑略粗，更適於熔化粗粉，適合使用53~105μm為（wéi）主，部分場（chǎng）合下105~150μm的粉末作為耗（hào）材，粉末補（bǔ）給方式為同軸送粉（fěn）。