用于增材制造的金属粉末
雷尼绍的粉末床熔融技术使用多种金属粉末,包括钛合金Ti6Al4V、镍基(高温合金)inconel 625和718、钴铬合金和铝合金AlSi10Mg。
粉末冶金
粉末冶金 (PM) 是通用术语,指采用高温高压技术使粉末颗粒熔结在一起,从而将金属粉末固结为固体零件;这一过程也称为加压烧结。PM包括各种技术,例如热等静压 (HIP)、金属注射加工 (MIM) 和放电等离子体烧结 (SPS)。所有这些技术都可以用于制造近净成型零件,减少切削式加工处理,因为后者会产生大量废料。
雷尼绍的增材制造技术也使用金属粉末作为进料,但它不是使用高温高压技术在模具中将粉末颗粒熔结在一起,而是使用高功率激光逐层熔融超薄粉层(层厚大约相当于一根头发丝的直径)中的粉末颗粒。该技术使用精细粉末以逐层加工超薄粉层的方式制造金属零件,这意味着可以加工高度复杂的几何形状。这项技术能够生产具有精细孔状结构和内部水道的零件,而且仅在必需的位置加工材料,因而可减少材料消耗、增强功能性、集成多个零件,以及制造其他方法无法实现的复杂几何形状。
粉末特性
粉末特性对于成功进行粉末床熔融至关重要。雷尼绍承诺其所供应用于增材制造系统的粉末具有最佳质量。
重要特性是什么?
良好的流动性、颗粒紧密结合和球形颗粒是三个重要特性,可确保粉末用量和粉层的一致与可预见性。
颗粒尺寸
雷尼绍粉末床熔融系统使用的金属粉末尺寸从15微米到45微米不等。右图显示了粉末颗粒的相对尺寸。
如何制造金属粉末?
生产金属粉末主要有两种方法:气体雾化和等离子雾化。
等离子雾化
通常用于生产高纯度、高熔点的活性金属,例如钛合金Ti6Al4V。金属进料以线状形式进给到雾化器顶部,然后使用等离子体喷枪将其熔融,当熔融金属落下来时,即凝固形成球形颗粒。
气体雾化
这可能是生产金属粉末最常用的方法,它使用金属熔池,该金属熔池强行通过喷嘴,并被惰性气体气流(氩气、氮气)击碎。惰性气体气流使熔融金属固化,球形颗粒收集在加工舱底部。