Il existe plusieurs méthodes pour fabriquer de la poudre d'impression 3D de métal :
1. pulvérisation mécanique
La méthode de broyage mécanique des métaux solides est une méthode indépendante de fabrication de poudre et peut être utilisée comme processus complémentaire à certaines méthodes de fabrication de poudre. En s'appuyant sur le rôle du concassage, de l'écrasement et du broyage, la majeure partie du métal, de l'alliage ou du composé est réduite en poudre. Le degré final de broyage peut être divisé en deux catégories : le broyage grossier et le broyage fin.
Pour réduire ou augmenter encore la taille de la poudre, l'alliage de la poudre peut sélectionner le broyage mécanique.
Matériaux applicables : Fe, Al, poudre de Ti pur et alliages à base de Fe
2. la méthode d'atomisation
L'atomisation est un processus dans lequel les métaux et les alliages liquides sont brisés directement en fines gouttelettes qui se solidifient rapidement pour former une poudre. Un courant d'air ou d'eau à grande vitesse constitue à la fois la force motrice et le liquide de refroidissement du courant de métal liquide brisé. Tout matériau pouvant former un liquide peut être atomisé.
Pour la poudre de métal à bas point de fusion, le processus de granulation consiste à faire passer automatiquement le métal fondu par un petit trou ou un tamis dans l'air ou l'eau, puis à le condenser pour obtenir de la poudre de métal ; cette méthode permet d'obtenir une granulométrie grossière ;.
Autre méthode de préparation de la poudre fine : la méthode d'atomisation à l'eau ou au gaz, la méthode d'atomisation centrifuge et la méthode d'atomisation au gaz inerte par impulsions supersoniques. Prenons l'exemple de la poudre d'alliage de titane : la poudre d'alliage de titane est fondue et atomisée en fines gouttelettes par un flux d'air d'argon de haute pureté, qui tombent sous l'action de la gravité à travers le flux d'air inerte, et le processus de solidification des fines particules en poudre se déroule sous l'effet du refroidissement.
Actuellement, la méthode d'atomisation sous vide et la méthode d'atomisation sous gaz inerte (particulièrement adaptée à la préparation de poudres de métaux actifs) trouvent de plus en plus d'applications.
Matériaux applicables : Fe, Cu, métaux réfractaires, acier inoxydable, alliage de Ti, etc.
3. la méthode de réduction
La réduction est une méthode permettant de produire de la poudre métallique en réduisant les oxydes et les sels métalliques à l'aide d'un agent réducteur, ce dernier pouvant se présenter sous forme solide, gazeuse ou liquide. Y compris la méthode de réduction du carbone, la méthode de réduction du gaz, la méthode de réduction de l'hydrogène, la réduction thermique du métal, le
Matériaux appropriés : Fe, W, Ta, Zr en tant que représentants des métaux rares et des poudres de métaux réfractaires.
4.Dépôt chimique en phase vapeur (CVD)
Dépôt chimique en phase vapeur par condensation de vapeur métallique avec un réducteur en phase vapeur. Ces matériaux se caractérisent par un point de fusion bas et une volatilité élevée.
5. méthode électrolytique
Méthode de dépôt de poudre à partir de la cathode d'une cellule électrolytique dans certaines conditions. La méthode de l'électrolyse est la deuxième méthode la plus utilisée après celle de la réduction. Bien que le coût de fabrication soit élevé, la pureté de la préparation est également élevée, et elle a un effet de purification similaire sur la poudre métallique.
Principe : Électrolyse chimique
Matériaux applicables : Fe, Cu, Ni, Ti et autres poudres métalliques, ainsi que les composés intermétalliques.
6. procédé de broyage des électrodes rotatives
Actuellement, la plus grande échelle de production et la méthode de préparation de poudre d'alliage à haute température la plus représentative : la méthode de fabrication de poudre par électrode rotative à plasma (c'est-à-dire la méthode PREP), qui prépare une poudre de bonne forme (sphérique), moins poreuse et à faible teneur en oxygène. Cette méthode est plus coûteuse et convient généralement aux domaines aérospatial et biomédical.
Principe : le pistolet à plasma est utilisé pour générer un flux de plasma dans la chambre d'atomisation scellée afin de faire fondre l'extrémité du moteur de la barre en alliage tournant à grande vitesse. Le métal liquide est atomisé en très petites gouttelettes sous l'action de la force centrifuge au stade initial du tir à la volée et est refroidi dans le gaz inerte.
Matériaux applicables : Métaux à base de nickel et autres métaux réfractaires, Ti et autres métaux actifs.
7.Sphéroïdisation Méthode
La méthode de sphéroïdisation comprend principalement la sphéroïdisation par plasma RF, la sphéroïdisation par plasma laser et d'autres sources de chaleur pour la sphéroïdisation.
Principe : Prenons l'exemple de la sphéroïdisation par plasma : des particules de poudre de titane de forme irrégulière mélangées à du gaz inerte sont ajoutées à la torche à plasma, qui les chauffe et les fait fondre rapidement ; les particules fondues forment des gouttelettes à haute sphéricité sous l'action de la tension superficielle, et une poudre sphérique est obtenue par refroidissement rapide en très peu de temps.
Matériaux applicables : principalement utilisés pour le traitement secondaire des poudres métalliques irrégulières.