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质控:金属3D打印粉末水分含量因素

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质控:金属3D打印粉末水分含量因素

作者:
发布时间:
2020/10/26
【摘要】:
为了保证金属粉末有着较好的流动性,开封后接触空气时间不能超过12 h,储存环境湿度不能超过50%。

2020年9月,南极熊参观拜访了国内金属3D打印粉末材料厂商江苏威拉里。发现这家徐矿集团旗下的公司,在金属粉末质量检测、控制方面要求严格,并且产品受到客户青睐,今年销售量得到大幅增长。

流动性是3D打印用金属粉末重要指标之一,影响粉末流动性的因素主要有粉末形貌、粒径分布、水分含量,而水分含量主要受外部环境影响,因此了解粉末在不同环境状态下的水分含量变化,对粉末的运输、存储具有重要指导意义。

1、粉末粒径分布对水分含量影响

在相同环境下,测试不同粒度(14-34μm、15-45μm、15-53μm、20-60μm)的粉末水份含量,如图1所示。由图可知,随着粉末粒度的增加,粉末中水份含量不断增加。这是因为粒度越小,比表面积越大。此外,粒度越小,粉体间越容易相互吸附,聚集成团,粘结性越大,粉末容易形成紧密堆积,吸附的水量越大。

2、接触空气时间对水分含量的影响

为了研究粉末拆开包装后,接触空气时间对水分含量的影响。将拆开后的粉末放置于大气环境中,测量不同时间下粉末的水含量,分别为1h、4h、8h、12h、24h、48h。从图2中可以看出,随着粉末接触空气时间的延长,粉末水份含量不断增加,当时间超过4h后,粉末已经充分接触水分,因此水份含量无明显变化。通过流动性测试发现,粉末接触空气1h后,流动性较好;接触空气时间8h后,需轻敲一下;粉末接触空气12h后,粉末出现断流现象。综上所述,粉末开封后接触空气时间不能超过12h。

3、空气湿度对水分含量的影响

把粉末放置于不同湿度环境下,测量粉末水份含量,湿度分别为30%、40%、50%、60%、70%。图3为不同湿度环境下粉末水份含量。由图可知,随着环境湿度的增加,粉末含水量不断增加,当环境湿度超过50%时,粉末中水份含量无明显变化。通过流动性检测可知,当环境湿度低于50%时,粉末流动性较好;当环境湿度超过50%时,粉末出现断流现象。由此可知,粉末储存环境湿度不能超过50%。

综上所述,为了保证金属粉末有着较好的流动性,开封后接触空气时间不能超过12 h,储存环境湿度不能超过50%。

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