△不同制粉工艺的优劣势对比
推动3D打印产业化发展一直是中体新材的发展使命,多年来,我们一直致力于提高成分率和生产工艺的改进和创新,目前已经取得了一些成绩,研发出了的新型气雾化生产线NAMP。与传统的VIGA、EIGA等气雾化方法相比,中体新材NAMP生产线细粉收得率更高,粉末球形度更好,极少卫星球和空心粉,而且生产成本更低;与PA相比,原料成本更低,方便易得;与PREP相比,原料成本更低,细分收得率更高;综合而言,此工艺生产的金属粉末品质高而成本最低,在3D打印金属粉末市场有很大的优势。目前公司已经成功推出高品质低成本的铝合金粉,极大的降低了铝合金粉的成本,并且预计1-2年内可推出更多低成本的3D打印用铁基,镍基,铜基,钛基等粉末。
陕西英博金属:
我们作为旋转雾化制粉的专业公司,关于如何降低金属粉末成本主要从三个方面入手,第一,从母合金入手,要与原材料生产商合作,从冶炼开始控制成本,目前,母合金的冶炼是制造高品质金属材料必不可少的重要环节,我们制粉用母合金对原材料的力学性能不一定有太高要求,可减少母合金后期的一些处理,从而降低原材料成本;第二,在制粉过程中,通过提高设备转速及设备自动化水平,减少人力,提高单位产能,从而降低生产成本;第三,要和3D打印装备设计制造机构合作,从放宽粉末选用的粒度范围入手,可大幅提高粉末利用率,从而降低3D打印金属粉末成本。金属材料太复杂,品种太多,用金属矿冶炼之后一两步,直接生产球形金属粉末,这种工艺局限于金属单质,如难熔金属等,低合金个别品种可以,高合金较难,这个想法很好,可以畅想,如镍钛记忆合金,通过镍钛棒加工粉末,母合金制造成本很高,用镍粉和钛粉直接打印,我们给大学提供过,试验结果还没出来,如成功,可大大降低成本。
广州纳联:
金属3D 打印技术激发了制造业的革新潮。金属粉末作为金属3D 打印产业链最重要的一环,其高昂的价格成为制约金属3D 打印产业化发展的一大瓶颈。据报道,目前3D 打印的产品中金属粉末占据了成本的30%,而在传统制造工艺中,原材料通常低于产品成本的3%,因此如何降低金属3D 打印粉末成本的研究具有重大意义。
金属3D 打印要求粉末粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好和松装密度高,当前制备方法主要有等离子旋转电极法(PREP)、等离子雾化法(PA)、气雾化法(GA)。以上金属粉末制备方法的工序如下:
1.通过电解法、热还原法、热分解法将矿石原料提炼成纯金属;
2.将纯金属按需求配料、混合熔炼成合金锭;
3.通过轧制、拉伸等加工工艺得到合金棒材、丝材;
4.通过PREP、PA、GA 方法将合金棒材、丝材进行熔化、破碎制成粉末。
如何降低金属3D 打印粉末成本,可从两个方面着手:
1.减少制粉工序
矿石的提炼过程,根据金属粉末化学元素指标,结合矿石中金属材料性质,直接提炼出合金材料,再次进行配料、熔炼,最后进行雾化制粉。例如:可以通过Na、Mg 直接还原TiCl4、AlCl3、VCl4 得到Ti6Al4V 合金。对于易氧化等特殊合金材料可以使用无接触坩埚熔炼,通过惰性气体雾化制粉。例如:水冷铜坩埚。
2.提高粉末收得率
根据金属材料性能,不同的熔融金属液的表面张力不同,因此在雾化过程中,不同的金属材料液流需要适配合理的喷盘、雾化气体的温度和压力等,实现破碎后粉末的飞行轨迹和球化时间的有效控制,可以显著改善粉末的球形度、提高粉末收得率。