CN115519118B - 提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，将A粒度范围的粉末作为主粉末，将B粒度范围的粉末作为添加粉末，主粉末和添加粉末为同一材料，主粉末经过热处理，有利于充分降低主粉末颗粒表面的水分和颗粒间的静电吸附，添加粉末经过钝化处理，添加粉末表面的活性降低，颗粒间的内聚力减小，从而避免了颗粒间的团聚，整体提高了金属粉末的流动性，本发明采用粒度范围不同的两种粉末混合的方式，在主粉末中添加一定比例的添加粉末，添加粉末有效的填充主粉末堆积的孔隙，从而增大了金属粉末的松装及振实密度。
Description
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法。
背景技术
增材制造技术，它是一种以三维数字模型文件为基础，运用金属/陶瓷等粉末状材料，通过逐层熔化、堆叠来构造实体三维零部件的成形技术。和传统减材制造相比，有以下几点优势：一是增材制造可实现结构更加复杂的零部件一体成形，可制造出传统工艺难以加工甚至无法加工的产品，并且不会增加生产成本。二是个性定制化，増材制造可以根据人们的需求来进行定制化打印，提高了设计的自由度，缩短了零件的交付时间。三是节省原材料，由于增材制造使用的原材料为微米级粉末，粉末通过激光烧结快速成形，且无需使用模具，粉末可多次回收利用，因此材料的浪费显著减小，是一种更加节能环保的成形方式。
在金属增材制造技术中，激光粉末床熔融工艺是目前应用最广泛、竞争最激烈的技术之一。该技术原理为铺粉装置将金属粉末均匀铺展在成形平台上，形成几十微米的粉末薄层，在激光束与粉末层的相互作用下，金属粉末颗粒吸收激光能量发生熔化，熔融颗粒之间相互熔合连接形成熔池，最终凝固形成致密金属。其中粉末床铺粉质量是影响部件成形质量及性能关键因素之一，而粉末床的质量受粉末的流动性及松装密度制约。粉末床铺粉质量提升可以减少粉末颗粒间空隙和粉末床内部铺粉缺陷，使得相同工艺参数下成形致密度更高，同时相同成形质量条件下，可扩宽成形工艺窗口范围和提升成形效率。另外，针对激光同轴送粉工艺，粉末通过输送器进入送粉头，与激光发生相互作用，将粉末熔化沉积在基材上，优良的粉末的流动性和高松装密度，也有利于提升送粉效率和沉积质量。因此，提升增材制造金属粉末的流动性和松装密度是提高增材制造部件成形质量的关键。
而现有技术中，CN108637264B公开了一种球磨机提高3D打印用金属粉末流动性的方法及3D打印用金属粉末，该方法通过球磨装置，去除掉粉末颗粒表面的卫星粉末，后续经过筛分去除掉超细粉，得到成品粉末，该方法一是会破坏球形粉末颗粒原始表面形貌，增大颗粒的粗糙度和颗粒间的摩擦力，对粉末的流动性和松装密度提升有限。二是球磨介质会引入杂质，污染原始粉末。CN109856010A公开了一种金属粉末流动性检测装置及方法，该方法主要是通过改进现有金属粉末流动性的检测装置，以提高粉末流动性的检测准确性，并未给出改善和提升粉末流动性和松装密度的方法。 CN113275561A公开了一种高流动性粉末冶金材料及其制备方法，该方法通过向金属粉末中引入了一定比例的润滑剂、抗氧剂和表面活性剂来增加粉末的流动性，但是这些添加剂的加入对增材制造用金属粉末来说，属于外来引入的杂质，会直接带入到成形工艺中，降低部件的成形性能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：
提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，依次包括如下步骤：
（1）、将A粒度范围的粉末作为主粉末，将B粒度范围的粉末作为添加粉末，主粉末和添加粉末为同一材料；主粉末、添加粉末为同一合金通过增材制造粉末的同一制备方法制成，或，主粉末、添加粉末为同一合金通过两种不同增材制造粉末的制备方法制成，A粒度范围为20-500μm，B粒度范围为0-100μm；
（2）、将主粉末放入真空热处理炉内部，对真空热处理炉进行抽真空，当真空度稳定在预定压力值以下时，向真空热处理炉内部通入惰性气体，同时开启真空热处理炉的加热系统，对真空热处理炉内部的主粉末进行加热，当加热温度达到预定值时，恒温加热1-5小时，之后随真空热处理炉冷却至室温，得到热处理后的主粉末；加热温度达到的预定值为0.4Tm-0.8Tm，Tm为合金的熔点；
（3）、在钝化气体与惰性气体的混合下以及在预定温度的环境下对添加粉末进行表面钝化处理，钝化处理时间为0.5-5.0小时，得到钝化后的添加粉末；钝化处理的方式为包覆、化学镀、静电吸附、PVD/CVD、原位自生法中的一种或几种，当钝化处理的方式为原位自生法时，原位自生法中的钝化气体包括氧气、一氧化碳、二氧化碳、空气、卤素气体中的一种或几种的混合，加热的温度为0.4Tm-0.8Tm，Tm为合金的熔点；
（4）、将热处理后的主粉末、钝化后的添加粉末进行均匀混合处理，得到增材制造用的金属粉末，热处理后的主粉末与钝化后的添加粉末混合的重量比为99:1-50:50。
进一步改进的是：主粉末、添加粉末为同一合金通过增材制造粉末的制备方法制成时，主粉末、添加粉末通过筛分处理得到。
进一步改进的是：增材制造粉末的制备方法为真空气雾化或电极感应气雾化或等离子旋转电极雾化或等离子雾化。
进一步改进的是：（2）中，真空度稳定的预定压力值为小于1Pa，惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种或几种的混合。
进一步改进的是：（4）中，通过球磨混合或二维混合或三维混合或共振混合对热处理后的主粉末与钝化后的添加粉末进行均匀混合处理。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：
1、本发明中主粉末与添加粉末为同一材料，未将外来的杂质引入，在运用金属粉末进行增材制造时能够防止部件的成形性能降低。
2、主粉末经过热处理，有利于充分降低主粉末颗粒表面的水分和颗粒间的静电吸附，添加粉末经过钝化处理，添加粉末表面的活性降低，颗粒间的内聚力减小，从而避免了颗粒间的团聚，整体提高了金属粉末的流动性。
3、本发明采用粒度范围不同的两种粉末混合的方式，在主粉末中添加一定比例的添加粉末，添加粉末有效的填充主粉末堆积的孔隙，从而增大了金属粉末的松装及振实密度。
4、不会破坏金属粉末颗粒原始表面形貌，不会增大颗粒的粗糙度和颗粒间的摩擦力，达到提高金属粉末的流动性、松装及振实密度。
5、给出了改善和提升粉末流动性和松装及振实密度的具体工艺步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一制备得到的金属粉末的激光粒度分布图；
图2为本发明实施例二制备得到的金属粉末的激光粒度分布图；
图3为本发明实施例三制备得到的金属粉末的激光粒度分布图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
本发明提供提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
（1）、将A粒度范围的粉末作为主粉末，将B粒度范围的粉末作为添加粉末，主粉末和添加粉末为同一材料；
（2）、将主粉末放入真空热处理炉内部，对真空热处理炉进行抽真空，当真空度稳定在预定压力值以下时，向真空热处理炉内部通入惰性气体，同时开启真空热处理炉的加热系统，对真空热处理炉内部的主粉末进行加热，当加热温度达到预定值时，恒温加热1-5小时，之后随真空热处理炉冷却至室温，得到热处理后的主粉末；
（3）、在钝化气体与惰性气体的混合下以及在预定温度的环境下对添加粉末进行表面钝化处理，钝化处理时间为0.5-5.0小时，得到钝化后的添加粉末；
（4）、将热处理后的主粉末、钝化后的添加粉末进行均匀混合处理，得到增材制造用的金属粉末；
（5）、对金属粉末进行包装处理。
（1）中主粉末、添加粉末为同一合金通过增材制造粉末的同一制备方法制成，或，主粉末、添加粉末为同一合金通过两种不同增材制造粉末的制备方法制成。
（1）中A粒度范围为20-500μm，B粒度范围为0-100μm。
（2）中，真空度稳定的预定压力值为小于1Pa，惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种或几种的混合。
（2）中，加热温度达到的预定值为0.4Tm-0.8Tm，Tm为合金的熔点。
（3）中，钝化处理的方式为包覆、化学镀、静电吸附、PVD/CVD、原位自生法中的一种或几种；
当（3）中，钝化处理的方式为原位自生法时，原位自生法中的钝化气体包括氧气、一氧化碳、二氧化碳、空气、卤素气体中的一种或几种的混合，加热的温度为0.4Tm-0.8Tm，Tm为合金的熔点。
（4）中，通过球磨混合或二维混合或三维混合或共振混合对热处理后的主粉末与钝化后的添加粉末进行均匀混合处理。
（4）中，热处理后的主粉末与钝化后的添加粉末混合的重量比为99:1-50:50。
主粉末、添加粉末为同一合金通过增材制造粉末的制备方法制成时，主粉末、添加粉末通过超声波振动筛筛分处理得到。
增材制造粉末的制备方法为真空气雾化或电极感应气雾化或等离子旋转电极雾化或等离子雾化。
实施例一：参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：
提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，依次包括如下步骤：316L不锈钢合金通过增材制造粉末的制备方法制成金属粉末，金属粉末通过超声波振动筛筛分处理得到主粉末、添加粉末，主粉末的粒度范围为45-75μm，添加粉末的粒度范围为5-15μm，其中增材制造粉末的制备方法为真空气雾化或电极感应气雾化或等离子旋转电极雾化或等离子雾化中的一种；将主粉末放入真空热处理炉内部，对真空热处理炉进行抽真空，当真空度稳定在10-3Pa以下时，向真空热处理炉内部通入氩气，同时开启真空热处理炉的加热系统，对真空热处理炉内部的主粉末进行加热，当加热温度达到500℃时，再恒温加热2小时，之后随真空热处理炉冷却至室温，得到热处理后的主粉末；采用原位自生法对添加粉末进行钝化处理，即在一氧化碳和氩气的混合下以及预定温度的环境下，对添加粉末进行表面钝化处理，其中，一氧化碳的浓度为500ppm，环境的预定温度为700℃，钝化处理时间为1小时，得到钝化后的添加粉末；将热处理后的主粉末、钝化后的添加粉末通过三维混料机混合均匀，得到增材制造用的金属粉末，其中热处理后的主粉末与钝化后的添加粉末混合的重量比为85:15；最后再进行包装处理。
由于主粉末、添加粉末均为316L不锈钢合金，该方法制备的金属粉末的激光粒度分布图如图1所示，可以看出，金属粉末粒度呈双峰分布，金属粉末的中值粒径分别为61.3μm和9.5μm，该粒度分布的金属粉末表现出优异的流动性、松装密度、振实密度，经测试，金属粉末的流动性为16.2s/50g，金属粉末的松装密度为4.3g/cm³，金属粉末的振实密度为5.2g/cm³。
实施例二：参看图2所示，本具体实施方式采用的技术方案是：
提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，依次包括如下步骤：GH3536合金通过增材制造粉末的制备方法制成金属粉末，金属粉末通过超声波振动筛筛分处理得到主粉末、添加粉末，主粉末的粒度范围为30-63μm，添加粉末的粒度范围为5-15μm，其中增材制造粉末的制备方法为真空气雾化或电极感应气雾化或等离子旋转电极雾化或等离子雾化中的一种；将主粉末放入真空热处理炉内部，对真空热处理炉进行抽真空，当真空度稳定在10-3Pa以下时，向真空热处理炉内部通入氩气，同时开启真空热处理炉的加热系统，对真空热处理炉内部的主粉末进行加热，当加热温度达到700℃时，再恒温加热2小时，之后随真空热处理炉冷却至室温，得到热处理后的主粉末；采用原位自生法对添加粉末进行钝化处理，即在一氧化碳和氩气的混合下以及预定温度的环境下，对添加粉末进行表面钝化处理，其中，一氧化碳的浓度为500ppm，环境的预定温度为800℃，钝化处理时间为1小时，得到钝化后的添加粉末；将热处理后的主粉末、钝化后的添加粉末通过三维混料机混合均匀，得到增材制造用的金属粉末，其中热处理后的主粉末与钝化后的添加粉末混合的重量比为85:15；最后再进行包装处理。
由于主粉末、添加粉末均为GH3536合金，该方法制备的金属粉末的激光粒度分布图如图2所示，可以看出，金属粉末粒度呈双峰分布，金属粉末的中值粒径分别为44.6μm和9.5μm，该粒度分布的金属粉末表现出优异的流动性、松装密度、振实密度，经测试，金属粉末的流动性为15.3s/50g，金属粉末的松装密度为4.5g/cm³，金属粉末的振实密度为5.5g/cm³。
实施例三：参看图3所示，本具体实施方式采用的技术方案是：
提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，依次包括如下步骤：GH3536合金分别采用等离子旋转电极雾化和真空气雾化制备出原始金属粉末，采用超声波振动筛对原始金属粉末进行筛分处理，分别从等离子旋转电极雾化中筛分得到30-63μm粒度范围的主粉末和从真空气雾化中筛分得到5-15μm的添加粉末，将主粉末放入真空热处理炉内部，对真空热处理炉进行抽真空，当真空度稳定在10-3Pa以下时，向真空热处理炉内部通入氩气，同时开启真空热处理炉的加热系统，对真空热处理炉内部的主粉末进行加热，当加热温度达到700℃时，再恒温加热2小时，之后随真空热处理炉冷却至室温，得到热处理后的主粉末；采用原位自生法对添加粉末进行钝化处理，即在氧气和氩气的混合下以及预定温度的环境下，对添加粉末进行表面钝化处理，其中，氧气的浓度为200ppm，环境的预定温度为800℃，钝化处理时间为1小时，得到钝化后的添加粉末；将热处理后的主粉末、钝化后的添加粉末通过三维混料机混合均匀，得到增材制造用的金属粉末，其中热处理后的主粉末与钝化后的添加粉末混合的重量比为90:10；最后再进行包装处理。
由于主粉末、添加粉末均为GH3536合金，该方法制备的金属粉末的激光粒度分布图如图3所示，可以看出，金属粉末粒度呈双峰分布，金属粉末的中值粒径分别为48.7μm和9.5μm，该粒度分布的金属粉末表现出优异的流动性、松装密度、振实密度，经测试，金属粉末的流动性为14.6s/50g，金属粉末的松装密度为4.7g/cm³，金属粉末的振实密度为5.6g/cm³。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
（1）、将A粒度范围的粉末作为主粉末，将B粒度范围的粉末作为添加粉末，主粉末和添加粉末为同一材料；主粉末、添加粉末为同一合金通过增材制造粉末的同一制备方法制成，或，主粉末、添加粉末为同一合金通过两种不同增材制造粉末的制备方法制成，A粒度范围为20-500μm，B粒度范围为0-100μm；
（2）、将主粉末放入真空热处理炉内部，对真空热处理炉进行抽真空，当真空度稳定在预定压力值以下时，向真空热处理炉内部通入惰性气体，同时开启真空热处理炉的加热系统，对真空热处理炉内部的主粉末进行加热，当加热温度达到预定值时，恒温加热1-5小时，之后随真空热处理炉冷却至室温，得到热处理后的主粉末；加热温度达到的预定值为0.4Tm-0.8Tm，Tm为合金的熔点；
（3）、在钝化气体与惰性气体的混合下以及在预定温度的环境下对添加粉末进行表面钝化处理，钝化处理时间为0.5-5.0小时，得到钝化后的添加粉末；钝化处理的方式为包覆、化学镀、静电吸附、PVD/CVD、原位自生法中的一种或几种，当钝化处理的方式为原位自生法时，原位自生法中的钝化气体包括氧气、一氧化碳、二氧化碳、空气、卤素气体中的一种或几种的混合，加热的温度为0.4Tm-0.8Tm，Tm为合金的熔点；
（4）、将热处理后的主粉末、钝化后的添加粉末进行均匀混合处理，得到增材制造用的金属粉末，热处理后的主粉末与钝化后的添加粉末混合的重量比为99:1-50:50。
2.根据权利要求1所述的提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，其特征在于：主粉末、添加粉末为同一合金通过增材制造粉末的制备方法制成时，主粉末、添加粉末通过筛分处理得到。
3.根据权利要求1或2所述的提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，其特征在于：增材制造粉末的制备方法为真空气雾化或电极感应气雾化或等离子旋转电极雾化或等离子雾化。
4.根据权利要求1所述的提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，其特征在于：（2）中，真空度稳定的预定压力值为小于1Pa，惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种或几种的混合。
5.根据权利要求1所述的提升增材制造金属粉末的流动性、松装及振实密度的方法，其特征在于：（4）中，通过球磨混合或二维混合或三维混合或共振混合对热处理后的主粉末与钝化后的添加粉末进行均匀混合处理。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018172792A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 新日鉄住金化学株式会社 | ニッケル微粒子組成物、接合構造体及び接合方法 |
| CN113667852A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-19 | 合肥工业大学 | 一种高导热Cu-Invar双金属基复合材料的粉末冶金制备方法 |
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| EP3162467B1 (en) * | 2014-06-30 | 2019-03-27 | NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd. | Nickel particle composition, bonding material, and bonding method in which said material is used |
| WO2017177315A1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-10-19 | Ap&C Advanced Powders & Coatings Inc. | Reactive metal powders in-flight heat treatment processes |
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|---|---|---|---|---|
| JP2018172792A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 新日鉄住金化学株式会社 | ニッケル微粒子組成物、接合構造体及び接合方法 |
| CN113667852A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-19 | 合肥工业大学 | 一种高导热Cu-Invar双金属基复合材料的粉末冶金制备方法 |
| CN114029492A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-02-11 | 北京工业大学 | 一种无缝镍铝复合粉芯丝材及其制备方法 |
| CN113976896A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-28 | 河南黄河旋风股份有限公司 | 一种扩散制备铜锡合金粉末的方法 |
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