可供 AM 使用的金屬粉末
Renishaw 粉末床熔融技術使用各種金屬粉末,包括鈦合金 Ti6Al4V、英高鎳合金 625 及 718、鈷鉻及鋁合金 AlSi10Mg。
粉末冶金
粉末冶金 (PM) 也稱為乾壓燒結,是描述使用熱及壓力將粒子熔融在一起,使金屬粉末融合成為固體元件的一般詞彙。有多種不同技術屬於 PM 類別,例如熱均壓 (HIP)、金屬注射模造 (MIM) 及火花電漿燒結 (SPS)。以上所有技術都可用於製造近乎淨形的元件,減少對減法式加工的需求,避免產生大量廢棄材料。
Renishaw 積層製造技術也使用金屬粉末作為饋料,但並未使用壓力及熱在模具內熔融粒子,而是使用高功率雷射以連續超薄層的方式融合粉末粒子,每一層的厚度與人類毛髮相當。這種使用細微粉末及極薄層建構金屬元件的技術,可以製作非常複雜的幾何形狀。由於這項技術能夠納入細網格及內部通道,並且只在需要的地方設置材料,因此可用於減少材料使用、強化功能、合併多個零件,並製造其他方法無法實現的幾何形狀。
粉末特性
粉末特性是粉末床熔融非常重要的成功關鍵。Renishaw 確保供應最高品質的粉末用於積層製造系統。
重要的特性為何?
粒子良好的流動、緊密度及球形形狀都是重要特性,以提供一致且可預測的粉末劑量及層次。
粒子大小
Renishaw 粉末床熔融系統使用的金屬粉末,大小介於 15 至 45 微米之間,右圖顯示相對情況下的粉末尺寸。
金屬粉末如何製造?
製造金屬粉末的兩種主要方法是氣體原子化及電漿原子化。
電漿原子化
一般用於生產高純度的高熔點活性金屬,例如鈦合金 Ti6Al4V。線狀金屬原料送入原子化器頂端,然後使用電漿炬加以熔融,而熔融後的金屬會落下,固化後形成球體粒子。
氣體原子化
這可能是最常見的金屬粉末生產方法,其中使用熔融金屬池,迫使金屬通過管嘴,然後以氬或氮等惰性氣體流加以分解。惰性氣體流會讓熔融金屬固化,然後在腔室底部收集球形粒子。