حاليًا ، تشمل أنواع مواد مسحوق المعادن للطباعة ثلاثية الأبعاد مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأمسحوق الصلب العفن ، مسحوق سبائك النيكل, مسحوق سبائك التيتانيوم، مسحوق سبائك الكوبالت والكروم ، مسحوق سبائك الألومنيوم ومسحوق سبائك البرونز.
مسحوق المعادن يمكن تقسيم طرق التحضير وفقًا لعملية التحضير: الاختزال ، التحليل الكهربائي ، الطحن ، الانحلال ، إلخ. عمليتا تحضير المسحوق الأكثر تقدمًا في الاستخدام الشائع هما طريقة الانحلال بالأرجون وطريقة القطب الكهربائي للبلازما.
هناك العديد من مؤشرات الأداء لمساحيق المعادن للطباعة ثلاثية الأبعاد.
نقاء. يمكن أن تقلل الإضافات الخزفية بشكل كبير من أداء الجزء النهائي وهذه الشوائب بشكل عام لها نقطة انصهار عالية ، مما يجعل من الصعب تلبيدها وبالتالي تتطلب مسحوقًا خاليًا من شوائب السيراميك. بالإضافة إلى ذلك
بالإضافة إلى ذلك ، فإن محتوى الأكسجين والنيتروجين يحتاج أيضًا إلى التحكم الصارم. تعتمد تقنيات تحضير المسحوق الحالية للطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن بشكل أساسي على الانحلال (بما في ذلك الهباء الجوي وترذيذ القطب الكهربائي الدوار) ، حيث يكون للمسحوق مساحة سطح محددة كبيرة ويمكن أن يتأكسد بسهولة.
في تطبيقات خاصة مثل الفضاء ، العميل في تطبيقات خاصة مثل الفضاء ، تكون متطلبات العميل لهذا المؤشر أكثر صرامة ، مثل محتوى مسحوق الأكسجين عالي الحرارة من 0.006% إلى 0.018% ، محتوى أكسجين مسحوق سبائك التيتانيوم من 0.007% إلى 0.0131 TP1T ، محتوى أكسجين مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ من 0.007% إلى 0.013%. 0.013% ، محتوى أكسجين مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 0.010% ~ 0.025% (الكل لكسر الكتلة). بالنسبة لمساحيق سبائك التيتانيوم ، سيشكل النيتروجين والهيدروجين والتيتانيوم عند درجة حرارة عالية TiN و TiH2 ، مما يقلل من اللدونة وصلابة سبائك التيتانيوم. هذا يقلل من اللدونة والمتانة لسبائك التيتانيوم. لذلك ، يجب التحكم في الغلاف الجوي بشكل صارم أثناء تحضير المسحوق.
توزيع حجم حبيبات المسحوق. تتطلب آلات الطباعة ثلاثية الأبعاد وعمليات التشكيل المختلفة توزيعات مختلفة لحجم جزيئات المسحوق. نطاق حجم الجسيمات المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن هو 15-53 ميكرومتر (مسحوق ناعم) ، 53-105 ميكرومتر (مسحوق خشن) ، والتي يمكن تخفيفها إلى 105-150 ميكرومتر (مسحوق خشن) في بعض الحالات. يتم استخدام حجم المسحوق من 15 إلى 53 ميكرومتر كمواد استهلاكية ، ويتم تجديد المسحوق طبقة تلو الأخرى ؛ يستخدم شعاع الإلكترون كمصدر للطاقة.
يتم استخدام شعاع الإلكترون كمصدر للطاقة للطابعة نوع وضع المسحوق ، بقعة التركيز أكثر خشونة قليلاً ، أكثر ملاءمة لإذابة المسحوق الخشن ، ومناسبة لاستخدام مسحوق خشن من 53 إلى 105 ميكرومتر كمسحوق رئيسي ؛ بالنسبة للطابعة نوع تغذية المسحوق المحوري ، يمكن للطابعة استخدام حجم مسحوق من 105 إلى 150 ميكرومتر كمواد مستهلكة.
مورفولوجيا المسحوق. يرتبط شكل المسحوق وطريقة تحضير المسحوق ارتباطًا وثيقًا ، بشكل عام من الغاز المعدني أو السائل المنصهر إلى مسحوق ، ويميل شكل جزيئات المسحوق إلى كروي ؛ من الحالة الصلبة إلى مسحوق ، تكون جزيئات المسحوق في الغالب غير منتظمة الشكل ؛ ومن خلال طريقة التحليل الكهربائي للمحلول المائي ، تكون طريقة تحضير المسحوق شجيريًا في الغالب. بشكل عام ، كلما زادت الكروية ، كانت سيولة جزيئات المسحوق أفضل. تتطلب مساحيق المعادن المطبوعة ثلاثية الأبعاد كروية تبلغ 98% أو أكثر ، مما يجعل من السهل نشر وتغذية المسحوق أثناء الطباعة.
يعد المسحوق المحضر بجميع الطرق ، باستثناء طريقة الرش وطريقة القطب الكهربائي ، غير كروي. شكل المسحوق غير كروي. لذلك ، فإن طريقة الهباء الجوي وطريقة القطب الكهربائي هي الطريقتان الرئيسيتان لإعداد مساحيق معدنية مطبوعة ثلاثية الأبعاد عالية الجودة.
تدفق المسحوق وكثافة التعبئة السائبة. يؤثر تدفق المسحوق بشكل مباشر على توحيد انتشار المسحوق أثناء الطباعة واستقرار عملية تغذية المسحوق. ترتبط قابلية تدفق المسحوق بشكل المسحوق وتوزيع حجم الجسيمات والكثافة الظاهرية. ترتبط السيولة بمورفولوجيا المسحوق وتوزيع حجم الجسيمات والكثافة الظاهرية.
كلما كبرت جزيئات المسحوق ، زاد توزيع حجم الجسيمات وكثافة المسحوق. كلما كانت جزيئات المسحوق أكبر ، كلما كان شكل الجسيمات أكثر انتظامًا وصغر نسبة المسحوق الناعم جدًا في تكوين حجم الجسيمات ، وكلما زاد حجم جزيئات المسحوق ، كان شكل الجسيمات أكثر انتظامًا وصغر نسبة المسحوق الناعم جدًا في الجسيم تكوين الحجم ، كان التنقل أفضل. الجسيمات تظل الكثافة كما هي ، وتزداد الكثافة النسبية وتزداد حركة المسحوق. الجسيمات يؤدي امتصاص الماء والغازات وما إلى ذلك على السطح إلى تقليل سيولة المسحوق. كثافة التعبئة السائبة هي وحدة حجم المسحوق عندما تملأ عينة المسحوق بشكل طبيعي الحاوية المحددة. كتلة المسحوق. بشكل عام ، كلما كان حجم المسحوق خشنًا ، زادت الكثافة الظاهرية. كلما كان المسحوق خشنًا ، زادت الكثافة الظاهرية. واسع
إن تأثير الكثافة الظاهرية على كثافة منتج الطباعة المعدنية النهائي ليس حاسمًا. لا يوجد دليل قاطع على تأثير الكثافة الظاهرية على كثافة منتج الطباعة المعدنية النهائية ، ولكن زيادة الكثافة الظاهرية يمكن أن تحسن تدفق المسحوق.