3D打印对钨粉有哪些要求?
作为3D打印工艺重要的生产原料之一,钨粉的基本性能与最终所制备的产品质量有着密切的联系。那3D打印对钨粉有哪些要求呢?
金属3D打印对于钨粉的要求主要在于化学成分、颗粒形状、粒度及粒度分布、流动性等。
1、化学成分
原料的化学成分有钨元素和杂质成分,杂质成分包扣O、C、Al、Si、Cu、Ca、K、Mo、Mg、Pb、Fe、Sn、P等。
在成型过程,杂质有可能会与基体发生反应,改变基体性质,给钨制品质量带来负面的影响,比如氧含量较高时,粉体不仅易氧化,形成氧化膜,还会导致球化现象,影响产品的致密度。另外,夹杂物的存在也会使粉体熔化不均,易造成制品的内部缺陷。
因此,在使用3D打印工艺时,要严格控制原料粉体的杂质及夹杂物。
2、颗粒形状、粉体粒度及粒度分布
粉末形状应为球形,因为球形度高的粉末流动性好,送粉铺粉均匀,有利于提高钨制品的致密度及均匀度。
粉末粒度和粒度分布应适中。粉体粒度小,则粒子之间间隙小,松装密度高,成形后零件致密度高,有利于提高产品的强度和表面质量,但粒度过小时,粉体易发生粘附团聚,导致粉体流动性下降,影响粉料运输及铺粉均匀。
所以细粉、粗粉应该以一定配比混合,选择恰当的粒度与粒度分布以达到预期的成形效果。
3、粉体的工艺性能要求
粉体的工艺性能主要包括松装密度和流动性。
球形度高、粒度分布宽的粉末松装密度高,孔隙率低,成形后的零件致密度高成形质量好。
粉体的流动性直接影响铺粉的均匀性或送粉的稳定性。粉末流动性太差,易造成粉层厚度不均,扫描区域内的金属熔化量不均,导致制件内部结构不均,影响成形质量;而高流动性的粉末易于流化,沉积均匀,粉末利用率高,有利于提高3D打印成形件的尺寸精度和表面均匀致密化。
除此之外,钨粉应具有循环使用性能,即3D打印结束后,留在粉床中未熔化的粉末若通过筛分回收后应仍能继续使用。