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1、·機(jī)械研究與應(yīng)用·2016年第2期(第29卷,總第142期)行業(yè)發(fā)展綜述doi:10.16576/j.cnki.1007-4414.2016.02.069?氣霧化法制備3D打印金屬粉末的方法研究1,21張艷紅,董兵斌(1.甘肅省機(jī)械科學(xué)研究院,甘肅蘭州730030;2.蘭州大學(xué),甘肅蘭州730030)摘要:3D打印技術(shù)是一種新型的成型技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)在于無需機(jī)械加工或任何模具,就可快速地將物體的數(shù)字化模型由概念變?yōu)閷?shí)物,從而縮短產(chǎn)品的研制周期,提高生產(chǎn)效率。金屬粉末作為金屬3D打印最重要的原材料,其制備方法備受人們的關(guān)注。本文主要概述了霧化技術(shù)的基礎(chǔ)原理,
2、綜述了氣霧化用各類噴嘴結(jié)構(gòu)、氣體流場結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)對粉末特性的影響,并對3D打印金屬粉末制備技術(shù)的方法研究和最新進(jìn)展進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:3D打印;氣霧化;金屬粉末;制備方法中圖分類號:TH164文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1007-4414(2016)02-0203-03StudyontheMethodofGasAtomizationforProductionof3DPrintingMetalPowders1,21ZHANGYan-hong,DONGBing-bin(1.GansuAcademyofMechanicalSciences,LanzhouGan
3、su730030,China;2.LanzhouUniversity,LanzhouGansu730030,China)Abstract:3DPrintingtechnologyisanewformingtechnology,ithassomeadvantages:numericalmodelofobjectischangequicklyfromtheconceptintorealwithoutanymachiningormold.Itshortenstheproductdevelopmentcycleandimprovespro-ductioneff
4、iciency.Themetalpowdersisthemostimportantrawmaterialof3Dprinting,itspreparationmethodhasattractedmuchattention.Inthispaper,abasicprincipleoftheatomizationtechnologyisprovided,thenozzlestructuresofgasatomiza-tion,effectofgasflowfieldstructureandprocessparametersonthepowdercharact
5、eristicsareallintroduced,technologyre-searchandthelatestadvancesinpreparationof3Dprintingmetalpowderareanalyzed.Keywords:3Dprinting;gasatomization;metalpowders;preparationmethod0引言速氣流的動能最大限度地轉(zhuǎn)化為新生粉末表面能。3D打印耗材要求能夠液化、粉末化、絲化,并具常采用的工藝為氣霧化—?dú)饫鋮s或氣霧化—液冷卻,有合理的機(jī)械性能[1]。金屬零件3D打印技術(shù)作為霧化介質(zhì)通常為氬
6、氣或氮?dú)獾榷栊詺怏w,冷卻介質(zhì)為[6]整個3D打印體系中最為前沿和最有潛力的技術(shù),是氣體或液體。圖1為霧化法制備金屬粉末的工藝先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。目前,國內(nèi)金屬基流程。3D打印粉末制備存在難度大、產(chǎn)量小、成本高、產(chǎn)品氣霧化技術(shù)所制備的粉末具有粒度細(xì)小、球形度性能不穩(wěn)定等問題,國外廠家壟斷市場、價格昂貴。高、氧含量低、冷凝速度快等優(yōu)點(diǎn),是目前生產(chǎn)高性能因此,對3D打印耗材金屬粉末制備方法的研究尤為金屬粉末的主要方法,氣霧化生產(chǎn)的粉末約占世界粉[7]重要[2]。末總產(chǎn)量的30%~50%。目前,金屬粉末制備方法按照制備工藝主要可分[3]為:還原法、電解
7、法、研磨法、霧化法等。其中,以還原法、電解法和霧化法生產(chǎn)的粉末在3D打印中應(yīng)用較為普遍。但電解法和還原法僅限于單質(zhì)金屬粉末的制備,而不適用于合金粉末的制備。不斷發(fā)展的霧化腔結(jié)構(gòu)大幅提高了霧化效率,這使得霧化法逐漸[4-5]發(fā)展成為主要的粉末生產(chǎn)方法。1氣霧化法的研究1.1概論氣體霧化的原理是通過高速氣流將液態(tài)金屬流粉碎為小滴并快速冷凝成粉末的過程,其核心是將高圖1霧化法制備金屬粉末工藝流程?收稿日期:2016-02-26作者簡介:張艷紅(1979-),女,甘肅臨夏人,工程師,在讀碩士研究生,主要從事新材料的研發(fā)以及科技期刊的出版發(fā)行工作?！?03·行業(yè)
8、發(fā)展綜述2016年第2期(第29卷,總第142期)·機(jī)械研究與應(yīng)用·1.2氣霧化用各類噴嘴的影
