Mit der kontinuierlichen Entwicklung der 3D-Drucktechnologie ist auch der Marktanteil von 3D-Druck-Pulvermetallwerkstoffen weiterhin hoch.
In diesem Artikel werden hauptsächlich die neuesten Fortschritte der Aerosolisierungstechnologie und der aktuelle Prozess der Vorbereitung von Metallpulver für den 3D-Druck vorgestellt und der aktuelle Stand der Technologie zur Vorbereitung von Metallpulver für den 3D-Druck analysiert.
Die 3D-Drucktechnologie ist eine neue Art von Drucktechnologie, deren herausragender Vorteil darin besteht, dass sie ohne mechanische Bearbeitung oder eine Form direkt jede beliebige Form von Teilen aus Computergrafikdaten erzeugen kann, wodurch der Produktentwicklungszyklus erheblich verkürzt, die Produktivität verbessert und die Produktionskosten gesenkt werden.
3D-Druck Metallpulver als der wichtigste Rohstoff für 3D-Druck von Metallteilen, hat seine Vorbereitung Methode eine Menge Aufmerksamkeit, 3D-Druck Metallpulver als der wichtigste Teil der Metallteile 3D-Druck-Industrie-Kette, sondern auch den größten Wert angezogen.
Die weltweit führenden Experten in der 3D-Druckindustrie haben eine klare Definition von Metallpulver für den 3D-Druck, die sich auf eine Gruppe von Metallpartikeln mit einer Größe von weniger als 1 mm bezieht. Dazu gehören einzelne Metallpulver, Legierungspulver und bestimmte feuerfeste Verbundpulver mit metallischen Eigenschaften.
Derzeit werden für den 3D-Druck Metallpulver aus Kobalt-Chrom-Legierungen, rostfreiem Stahl, Industriestahl, Bronzelegierungen, Titanlegierungen und Nickel-Aluminium-Legierungen verwendet. 3D-gedruckte Metallpulver müssen jedoch nicht nur eine gute Plastizität aufweisen, sondern auch die Anforderungen an feine Partikelgröße, enge Partikelgrößenverteilung, hohe Sphärizität, gute Fließfähigkeit und hohe Schüttdichte erfüllen.
Herstellungsprozess von Metallpulver
Gegenwärtig kann die Methode der Pulveraufbereitung nach dem Aufbereitungsverfahren unterteilt werden in: Reduktionsverfahren, Elektrolyseverfahren, Carbonylzersetzungsverfahren, Mahlverfahren, Zerstäubungsverfahren usw.
In der Regel wird das durch Reduktion, Elektrolyse und Zerstäubung hergestellte Pulver als Rohstoff für die pulvermetallurgische Industrie verwendet. Elektrolyse- und Reduktionsverfahren sind jedoch auf die Herstellung von Einzelmetallpulvern beschränkt, während diese Verfahren für Legierungspulver nicht anwendbar sind.
Die Zerstäubungsmethode kann für die Herstellung von Legierungspulvern verwendet werden, und der moderne Zerstäubungsprozess kann auch die Form des Pulvers kontrollieren, und die sich entwickelnde Zerstäubungskammerstruktur hat die Zerstäubungseffizienz erheblich verbessert, wodurch sich die Zerstäubungsmethode allmählich zur wichtigsten Methode der Pulverherstellung entwickelt.
Die Zerstäubungsmethode erfüllt die besonderen Anforderungen von 3D-Druck-Verbrauchsmaterialien für Metallpulver. Die Zerstäubungsmethode bezieht sich auf die mechanische Methode zur Zerkleinerung des geschmolzenen Metalls in Partikel mit einer Größe von weniger als 150μm.
Die Aerosolisierung ist eine der wichtigsten Methoden zur Herstellung von Metall- und Legierungspulvern. Das Grundprinzip der Aerosolisierung besteht darin, den flüssigen Metallstrom in kleine Tröpfchen zu zerlegen und diese durch einen Hochgeschwindigkeitsluftstrom zu Pulver zu verfestigen. Aufgrund der Vorteile der hohen Reinheit, des geringen Sauerstoffgehalts, der kontrollierbaren Pulvergröße, der niedrigen Produktionskosten und der hohen Sphärizität hat sich dieses Verfahren zur Hauptentwicklungsrichtung der Technologie zur Herstellung von Hochleistungs- und Speziallegierungspulvern entwickelt. Die Gaszerstäubungsmethode hat jedoch auch Mängel.
Die Energie des Hochdruck-Luftstroms ist viel geringer als die des Hochdruck-Wasserstroms, so dass die Bremswirkung der Gaszerstäubung auf die Metallschmelze geringer ist als die der Wasserzerstäubung, wodurch die Zerstäubungswirkung des gaszerstäubten Pulvers geringer ist, was die Herstellungskosten des zerstäubten Pulvers erhöht.