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3D打印

SLM金屬3D打印成敗關鍵丨一文說透粉末質量要求與五大製備工藝

fun88网页下载 來源:華工激光精密事業(ye) 群2025-07-07 我要評論(0 )   

01選擇性激光熔化技術(SLM)選擇性激光熔化技術(SLM)目前應用最廣泛的金屬增材製造技術,可用於(yu) 快速原型製作和批量生產(chan) ,被廣泛用於(yu) 航空航天、汽車模具等領域的精密...

01選擇性激光熔化技術(SLM)

選擇性激光熔化技術(SLM)目前應用最廣泛的金屬增材製造技術,可用於(yu) 快速原型製作和批量生產(chan) ,被廣泛用於(yu) 航空航天、汽車模具等領域的精密零部件製造。

SLM技術的原理是利用高能量的激光束選擇性地逐層熔化和熔合金屬粉末,從(cong) 而燒結成型為(wei) 結構致密的金屬零部件,對粉末原料的要求很高。金屬粉末的質量直接影響零件的致密性、機械性能、表麵質量和微觀組織。


02金屬粉末質量要求及製備方法

要確保量產(chan) 的高良率和一致性,質量良好、品控穩定的金屬粉末是3D打印生產(chan) 中不可或缺的關(guan) 鍵一環。為(wei) 滿足SLM增材製造裝備及工藝要求,金屬粉末必須具備較窄的粒度分布區間、良好的球形度、較低的氧氮含量和較高的鬆裝密度等特征。

SLM技術原料粉末質量要求 

粒徑分布

過粗:層間結合力差,易產(chan) 生孔隙

過細:流動性差,易飛散汙染設備腔體(ti)

球形度

高球形度粉末流動性更佳,鋪粉更均勻

氧含量

過高的氧含量會(hui) 在打印中局部生成氣眼等缺陷,影響工件致密性及力學性能

鬆裝密度

關(guan) 係到打印過程中粉末的流動性、填充性能、打印均勻性,最終影響產(chan) 品的致密度

氣霧化法(GA)、等離子旋轉電極法(PREP)、等離子炬霧化法(PA)以及等離子球化法(PS)是當前增材製造用金屬粉末的主要製備方法,其中氣霧化製備常用技術包括坩堝真空感應熔煉霧化(VIGA)無坩堝電極感應熔煉氣霧化(EIGA),以上方法均可製備球形或近球形金屬粉,可以根據不同的材料特性和應用需求選擇。


有坩堝真空感應熔煉氣霧化法(VIGA

適用材料:鐵基合金、鎳基合金、鈷基合金、鋁基合金、銅基合金等合金粉末製備

製備過程:采用坩堝熔煉合金材料,合金液經中間包底部導管流至霧化噴嘴處,被超音速氣體(ti) 衝(chong) 擊破碎,霧化成微米級尺度的細小熔滴,熔滴球化並凝固成粉末。

工藝優(you) 點:效率高、合金適應範圍廣、成本低、粉末粒度可控

工藝缺點:球形度稍差,衛星粉多,空心粉率較高,存在空氣夾帶現象


無坩堝電極感應熔煉氣霧化法(EIGA

適用材料:鈦及鈦合金、鈦鋁金屬間化合物等粉末製備

製備過程:將緩慢旋轉的預合金棒降低至一個(ge) 環形感應線圈中進行電極熔化,電極熔滴落入氣體(ti) 霧化噴嘴係統,在惰性氣體(ti) (氬氣/氦氣)中霧化成粉,全程無坩堝接觸

工藝優(you) 點:避免坩堝雜質汙染,粉末純淨度高,節約材料,生產(chan) 靈活,細粉產(chan) 出多

工藝缺點:加工較繁瑣,連續生產(chan) 對技術要求高,成本較高,需要棒狀原料


等離子旋轉電極法 (PREP

適用材料:鈦合金、高溫合金等合金粉末製備

製備過程:利用等離子體(ti) 加熱金屬棒端,同時棒料進行高速旋轉,依靠離心力使熔化液滴細化,在表麵張力作用下球化並凝固形成粉末

工藝優(you) 點:粉末表麵清潔、球形度高、伴生顆粒少、無空心/衛星粉、流動性好、高純度、低氧含量、粒度分布窄

工藝缺點:粉末粒度較粗,細粉收得率低,成本偏高


等離子炬霧化法(PA

適用材料:純鈦及鈦合金、鎳基合金、鈷鉻合金、鐵基合金等合金粉末製備

製備過程:對稱安裝在熔煉室頂端的離子體(ti) 炬可形成高溫等離子體(ti) 焦點,專(zhuan) 用送料裝置將金屬絲(si) 送入等離子體(ti) 焦點後迅速熔化或汽化,被等離子體(ti) 高速衝(chong) 擊分散霧化成超細液滴或氣霧狀,在霧化塔中飛行沉積過程中,被氬氣冷卻凝固成超細粉末。

工藝優(you) 點:粉末純度高、質量好

工藝缺點:產(chan) 率低、成本高、產(chan) 出有空心粉末,需要絲(si) 材原料


等離子球化法(PS

Plasma Spheroidization

適用材料:鉭、鎢、铌和鉬等粉末製備

製備過程:將不規則的金屬粉末經過熱等離子氣體(ti) ,使金屬顆粒被重新熔化成液滴並自由落下,通過表麵張力使金屬液滴重新團聚成球形金屬粉末。

工藝優(you) 點:可製備高熔點材料粉末

工藝缺點:加熱周期長、難以大規模生產(chan) 、易造成低熔點元素揮發,需要粉狀原料


03華工激光增材製造解決(jue) 方案

在消費電子行業(ye) 微型化、複雜化與(yu) 快速迭代的趨勢下,3D打印技術正加速滲透3C零部件批量製造領域,以求縮短生產(chan) 周期和降低成本。麵對3C行業(ye) 對零件表麵質量、尺寸精度及批量化產(chan) 能的嚴(yan) 苛要求,SLM技術憑借成型精度高致密度高複雜設計一體(ti) 成型等優(you) 勢,成為(wei) 3C行業(ye) 金屬件批量化量產(chan) 的理想解決(jue) 方案。

華工激光全麵布局3D增材製造,聚焦SLM穩定量產(chan) 難題,推出3C行業(ye) 批量化金屬件SLM增材製造領域解決(jue) 方案。

SLM精密金屬3D打印智能裝備

LSP260E

專(zhuan) 為(wei) 3C行業(ye) 批量化金屬件SLM增材製造打造,支持不鏽鋼、鈦合金、鋁合金等多種金屬粉末原料,實現複雜幾何形狀的精密成型,滿足多樣化應用需求,廣泛應用於(yu) 3C電子、航空航天、醫療植入、模具製造等領域。

安全環保:

粉末封閉管理,集中送粉,避免爆燃

高效生產(chan) :

4激光並行掃描結合運動機構高效協同控製技術,邊鋪邊打,效率飛升

穩定可靠:

自研HGTECH激光器,功率穩定性好,光電轉化效率高

占地較小:

成型尺寸260mm整機尺寸1700mm

HGTECH

聚焦SLM技術大規模量產(chan) 行業(ye) 痛點,華工激光結合3C行業(ye) 特點和增材設備現狀,開發3C行業(ye) 激光精密增材製造解決(jue) 方案,重新定義(yi) 3C金屬零件精密製造,為(wei) 客戶提供高效、精密、可靠的金屬增材製造解決(jue) 方案,助力智能製造轉型升級。

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