增材制造在金属粉末性能表征方法及应用
发布时间： 2023-11-18 13:47:33 点击： 180
增材制造 金属粉末性能表征方法及应用
增材制造（Additive Manufacturing，AM）是一种采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，也称为快速原型制造（Rapid Prototyping）、三维打印(3D Printing )、实体自由制造(Solid Free-form Fabrication)等。它是一种自下而上的制造方法，相对于传统的材料去*除－切削加工技术，具有制造周期短、节省材料、提高生产效率等优点。
增材制造技术可以应用于各种领域，如航空航天、汽车、医*疗、建筑等。在航空航天领域，增材制造技术可以用于制造高性能的轻量化零件，提高飞机和火箭的性能。在汽车领域，增材制造技术可以用于制造复杂的汽车零部件，提高生产效率和降低成本。在医*疗领域，增材制造技术可以用于制造个性化的医*疗器械和生物植入物等。
增材制造技术有多种实现方式，如粉末烧结、光固化、熔融沉积等。其中，粉末烧结和光固化是目前应用最广泛的增材制造技术。粉末烧结技术是将粉末材料逐层铺展在基板上，通过高温烧结将粉末颗粒结合在一起，形成三维实体。光固化技术则是将光敏树脂作为原料，通过激光或其他光源照射将树脂固化成三维实体。
增材制造技术的应用和发展受到许多因素的影响，如技术进步、政策支持、市场需求等。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，增材制造技术将在未来的发展中发挥更加重要的作用。
增材制造金属粉末性能的表征方法主要包括以下方面：
外观质量：通过观察金属粉末的外观，可以初步判断其质量和均匀性。金属粉末应呈球形，表面光滑，无气泡、裂纹和明显的大小差异。
化学成分：通过化学分析方法可以确定金属粉末的化学成分，如碳、硅、锰、磷、硫等元素含量。这些成分对金属粉末的物理和机械性能有重要影响。
粒度及粒度分布：金属粉末的粒度大小和分布对其可加工性和使用性能具有重要影响。通过激光粒度仪等设备可以测定金属粉末的粒度范围和粒度分布曲线。
颗粒粒形：金属粉末的颗粒形状会影响其流动性和填充能力。常见的颗粒形状有球形、多面体形、片状等。颗粒粒形可通过扫描电子显微镜（SEM）等进行观察。
流动性：金属粉末的流动性对其在增材制造过程中的填充能力和层间附着力有重要影响。通过测定金属粉末在规定条件下的流动时间，可以评估其流动性。
密度：金属粉末的密度对其可加工性和使用性能有一定影响。通过测量金属粉末的质量和体积，可以计算其密度。
夹杂物及空心粉：金属粉末中可能含有夹杂物和空心粉，这些缺陷会影响其使用性能。通过观察金属粉末的外观和SEM图像等手段，可以检测夹杂物和空心粉的存在。
金属粉末性能综合反映了金属本身的性质和单个颗粒的性状及颗粒群的特性。其性能大致可以分为化学性能、物理性能和工艺性能三类。
化学性能：主要指金属含量和杂质含量。
物理性能：包括粉末的平均粒度和粒度分布、粉末的比表面和真密度、颗粒的形状、表面形貌和内部显微结构。此外，对某些特殊用途还要求粉末具有其他的化学和物理特性，如催化性能、电化学活性、耐蚀性能、电磁性能、内摩擦系数等。
工艺性能：是一种综合性能，包括粉末的流动性、松装密度、振实密度、压缩性、成形性等。
