航空航天用高品质3D打印金属粉末的研究与应用

作为金属3D打印的主要耗材,金属粉末对打印产品的质量有着至关重要的影响,航空航天、国防、医疗等领域精密复杂零件的3D打印对粉末性能,如粒度、形貌和纯净度等有着较高的要求。研究并介绍了航空航天领域3D打印用高品质镍基、钴基合金及钛合金等金属粉末的基本要求及主要制粉工艺;对两种常用的高质量金属粉末制备工艺真空感应熔炼氩气雾化法(VIGA)和等离子旋转电极法(PREP)进行了比较,指出VIGA法细粉收得率高,但存在空心粉和卫星粉;PREP粉球形度高、表面光洁、粉末粒度分布窄、流动性好、陶瓷夹杂少,在金属3D打印领域具有独特的优势。为进一步提高PREP粉的质量,应开发更新一代等离子旋转电极雾化制粉技术及装备,提高细粉收得率和生产效率。     

国内外雾化制粉技术的发展

近几年来,世界粉末冶金工业迅速发展,平均年增长率达8％～12％。预计到2000年粉末冶金零件生产可达150～180亿美元。 作为粉末冶金工业原料的金属粉末中,铁粉及合金钢粉约占总量的85％。金属粉末的生产是发展粉末冶金工业首要的一环。目前对制粉技术的研究除了通过改进成分和热处理工艺以外,还重视制粉方法的改革,以提高生产效率和粉末特性。 一、制粉方法的分类 就制粉过程的形态而言,可以分为:1.固相粉化法(各种捣碎、磨碎、冲击破碎或还原     

邯郸市研制开发出金属粉末水(气)雾化制粉成套设备

<正>近日,由邯郸市明德机械电子设备有限公司承担的市科技重点项目"金属粉末水(气)雾化制粉成套设备"通过了专家验收,标志着该市企业在金属粉末制造装备的研发上取得新的突破,为我国高端金属粉末行业生产提供了可靠的技术与装备支持。项目承担单位组织研发人员,采用粉末冶金学、流体力学、传热学等相关理论,对金属粉末高压雾化机理进行深入研究,对影响金属粉末形貌、内部结构的雾化工艺参数进行了     

粉末冶金产业动态

2005年美国部分金属粉末价格粉末类型价格/(·kg-1)粉末类型价格/(·kg-1)空气雾化铝粉气雾化铝粉水雾化黄铜粉水雾化青铜粉钴粉(化学析出的)气雾化铜粉电解铜粉氢还原铁粉水雾化铁粉与钢粉羟基铁粉电解、研磨铁粉石墨粉(天然矿)空气雾化铅粉氢还原钼粉2·608·003·506·1015·004·504·500·850·848·305·502·503·0055·00羟基镍粉气雾化镍基合金粉气雾化高温合金粉氮化硅粉(碳热还原、研磨)气雾化不锈钢粉水雾化不锈钢粉水雾化钢粉钛粉(化学法生产)气雾化工具钢粉氢还原钨粉碳化钨粉(碳化、研磨、筛分)碳化钨粉(碳化、碾磨机研磨)空…     

日本大同特殊钢公司生产新的粉末材料

该公司在原有水雾化法的基础上,又增加了气雾化法,从而开发了新的金属粉末的各种生产技术,并正在确立生产体制。表1是所试制的新的金属粉末及其用途的举例。大同特钢公司除生产母合金混合用的合金粉末外,还用这些粉末开发了新的复合烧结件。包括: 1.不锈钢复合烧结件图1表示由DAP430L及304L合金粉末(-100     

气雾化法制备3D打印金属粉末的技术研究进展

在金属3D打印行业,粉末作为直接原料,其制备方法多样。目前,气雾化制粉技术应用最为广泛。本文主要概述了金属粉末的主要性能参数和气雾化法制备金属粉末的基本原理。根据雾化喷嘴和加热元件的不同衍生出多种气雾化技术,针对这些技术,进行了简单的阐述、分析和比较。其中,紧耦合气雾化技术应用较多,无坩埚电极感应熔炼气体雾化法适用活性金属粉末的制备。最后,对气雾化法制备3D打印金属粉末的技术进行了总结。     

气雾化制粉技术研究进展

气雾化制粉技术制备的金属与合金粉末具有粒度小、球形度好、纯净度高的特点,在经过100多年的发展后,气雾化技术已经成为大规模制备粉末,特别是制备增材制造用金属粉末的重要方法。本文综述了不同时期气雾化制粉技术的喷嘴结构及对应工艺特点,归纳了气雾化技术的机理研究脉络,对近期出现并发展的雾化新工艺、新技术进行介绍。随着气雾化工艺和雾化过程理论研究发展,气雾化制粉技术将会获得长足进步。     

3D打印用金属粉末的制备技术及其研究进展

2015年以来,中国正式将3D打印纳入国家工业转型升级的重点方向。3D打印用金属粉末是3D打印技术的价值所在,越来越多的研究者致力于研究高质量低成本的3D打印用金属粉末制备技术。气雾化法制粉技术具有生产效率高、成本低、制备的粉末球形度较好等优点,可较好地满足3D打印用金属粉末的特殊要求。阐述了国内外金属合金粉末的制备技术的发展历程及发展现状,重点讨论了气雾化制粉技术,并指出了3D打印用金属粉末面临的问题及发展趋势。     

制粉专业厂商Osprey金属有限公司

英国Ｏｓｐｒｅｙ金属有限公司创立于 1974年 ,公司成立后逐步发展、完善了其独创的Ｏｓｐｒｅｙ制粉工艺。 1977年Ｏｓｐｒｅｙ金属有限公司开始以气雾化法生产金属粉末 ,现在能以气雾化方法生产从 1～ 2 5 0 μｍ的多种金属粉末 ,其金属粉末产品可广泛应用于焊接、热喷涂和金属注射成形等领域。Ｏｓｐｒｅｙ金属有限公司平均每年制作2 0 0多种合金粉 ,在许多成分合金的熔炼、雾化性能等方面已积累了大量的数据和丰富的经验 ,可根据客户的需要生产从 2 0ｋｇ(贵金属粉末 )至成吨的金属粉末产品 ,其产品已获ＩＳＯ 90 0 1质量认证。Ｏｓｐｒ…     

AP&C公司增加钛粉产能

<正>瑞典Arcam AB公司的第3个雾化制粉设备已经在加拿大蒙特利尔市Arcam AB公司负责金属粉末生产的子公司APC公司投入运营,Arcam AB公司的钛粉产能将得到显著的增长。APC公司拥有独特的等离子雾化技术,已经设计制造了第3个雾化制粉设备,该设备配有最先进的工艺控制系统。之前APC公司已经拥有包括雾化、筛分和混合设备的2套完全专用的钛粉生产线,第3套雾化制粉设备用于生产Incone(l铬     

德国曼内斯曼的粉末和压机

曼内斯曼·德马格公司(Mannesmann Demag AG)的冶金技术米尔分公司(Huttentechnik Meer Division)位于德国的Monchengladbach,1872年建立时称为米尔(Meer)机械公司。1952年在这里建立了粉末冶金部门,创办了空气雾化RZ铁粉生产线。1966年曼内斯曼开发了水雾化法生产焊接用粉末品种,至今仍不断地对这一方法加以改进,1977年提供了用于粉末冶金的新一代铁粉和钢粉。随后的改进导致了现今的发展,即高强度和高耐磨预合金钢粉、气/水雾化注射成形(MIM)用粉末和扩散—合金化的铜“中间合金”。图示为采用扩散合金化的“Ultrapac—20Cu”与采用元素铜的粉末冶金零件的尺寸精度比较。由图可见,采用Ultrapac—20Cu者防止了铜的偏析,得到了最高的尺寸精度。今天公司的粉末冶全部门有150名雇员,包括下列活动范围:水雾化铁粉和钢粉;空气雾化铁粉;扩散—合金化钢粉(以水雾化铁粉为基);预混合粉;气/水雾化MIM用粉;CNC液压粉末压机(600～8 000kN);生产铁粉、钢粉和烧结制件的完整工厂。     

等离子旋转电极雾化制粉设备国内研究现状

增材制造和粉末冶金技术的快速发展和应用对金属粉末的需求日益增加,和其他制粉工艺相比,等离子旋转电极雾化工艺制取的粉末品质具有明显优势,是增材制造和粉末冶金理想的成形原料。本文介绍了国内外等离子旋转电极雾化制粉技术的发展现状,对其中的关键技术进行了分析,并对等离子旋转电极雾化制粉技术的发展进行了展望。     

中国钢协粉末冶金分会发布2016年主要金属粉末的生产销售统计报告

中国钢协粉末冶金分会调查统计中国2016年度主要金属粉末生产销售状况及初步分析如下: (1)钢铁粉末 1)全国 34 家钢铁粉末销售量为 42.14 万 t,比 2015 年增长 11.4%(质量分数,下同),其中还原铁粉(18家)18.77万t,雾化钢铁粉末(6家)21.78万t,羰基铁粉(5家)8536 t,合金钢粉(7家)7310 t.其中雾化铁粉增长的占比最大,其次是羰基铁粉及合金钢粉.     

球形高温合金粉制备技术

中国科学院力学研究所日前向社会推出球形高温合金粉制备技术。据介绍 ,该高温合金气体雾化制粉技术系采用真空熔炼 ,气动雾化、惰性气体保护的方法 ,成功地解决了目前国内不能生产微细球形不锈钢、铜粉的难题。使用高温合金气体雾化制粉技术生产出来的产品 ,合金均匀、粉的粒度细 ,产品质量与成本等主要技术、经济指标方面达到或超过世界水平。高温合金气体雾化制粉的技术指标和生产工艺为 :(1)粉末的形貌 :球形 ;(2 )粉末的粒度 :2～ 2 0 0 μm ,可分级 ;(3)粉末的含氧量 :一般金属小于 2 0 0× 10 - 6 ,活性金属小于 10 0× 10 - 6 。主…     

2001年国内铁粉及主要有色金属粉末生产状况

20 0 1年国内粉末冶金工业稳定发展。作为粉末冶金的基础原料———金属粉末制造业 ,积极进行产品结构调整 ,金属粉末质量有一定提高 ,品种有所增加。多数金属粉末生产厂加强技术管理、加大新产品开发力度 ,努力提高产品科技含量 ,有针对性地进行设备改造 ,生产能力进一步扩大。总体看金属粉末制造业的形势是好的。1　 2 0 0 1年全国主要铁粉厂生产状况中国钢协粉末冶金协会统计近年来全国 2 2家主要铁粉生产厂的品种、产量、产销率及经营状况见表 1,2 0 0 1年全国铁粉品种结构见表 2。表 1　近年来全国 (2 2家铁粉主要生产厂 )铁粉生产统计…     

2000年全国铁粉及主要有色金属粉末生产状况

20 0 0年粉末冶金工业取得稳定发展。做为粉末冶金基础原料———金属粉末的制造业 ,积极进行产品结构调整 ,粉末产量稳步增加 ,质量有一定提高 ,品种有所增加。大多数金属粉末生产厂加强技术研究工作 ,努力提高产品的科技含量 ,有针对性地进行设备改造。总体看 ,金属粉末制造业的形势是好的。1　近年来全国主要铁粉厂生产状况中国钢协粉末冶金协会调查统计了 1998- 2 0 0 0年全国 2 2家主要铁粉生产厂的品种、产量、产销率及经营状况 (见表 1)。 2 0 0 0年全国铁粉品种结构见表 2。表 1　近年来全国 (2 2家铁粉主要生产厂 )铁粉生产统计年…     

湖南省冶金材料研究所 星源粉末冶金公司

<正>本公司专业从事金属粉末的研发、生产和经营,拥有近40年的发展历史,荣获国家科技进步奖2项,省部级科技奖励多项,目前公司拥有先进水平的多级高压水雾化装置、100MPa高压水雾化制粉装置、真空熔炼气雾化气冷装置、低真空气雾化装置、真空熔炼设备、气保护球磨制粉设备以及现代化管理的还原制粉、电解制粉、烧结制粉和湿法还原制粉等装置。是国内早期开展热喷涂粉末研制单位,国内军工航空钎料定点研发生产单位。     

超声驻波雾化法制备金属细粉

超声驻波雾化法（ＵＳＷＡ）是一种可制备最小密集中值直径〈１５μｍ球形金属粉末的方法。该雾化法是通过引导一股熔化金属喷射流进入驻波场的中央压力结点，金属流受声波力的作用将其粉碎而实现的。     

碳、铜、镍含量对铁基粉末冶金材料性能和尺寸变化的影响

本文研究了在铁基粉末冶金材料中,以雾化铁粉,主要是瑞典Hgans粉末公司的AHC100.29铁粉,加拿大魁北克金属粉末公司(QMP)的ATOMET1001铁粉,和日本神户制钢的300M铁粉为原材料,讨论了碳,铜,镍的含量变化对铁基粉末冶金材料的性能和尺寸变化的影响规律。     

德国水雾化铁粉还原炉

粉末冶金是我国目前急需大力发展的重要工业。为提高粉末冶金制品的性能,采用高品质铁粉是很重要的前提。制造低密度水雾化铁粉是各国粉末冶金界努力的方向。一般情况下,水雾化铁粉的松装密度为2.8～3.09/cm~3。在水雾化铁粉生产中,增大雾化用水的压力和提高喷向铁水流的水流量可获得不规则形状的铁粉,并降低其松装密度。但是,这样做却难以制得适合工业化生产的、经济的低密度铁粉。西德曼内斯曼公司米尔厂近年来在这个领域有所突破,开发了生产低松装密度(2.5g/cm~3)铁粉的技术,由这种铁粉压制出生坯强度很高的中等密度压坯。这种铁粉的生产关键在于调整好雾化角度和采用高温(在1000～1200℃,而通常在900℃左右)还原工艺。