อะไรคือลักษณะของผงโลหะผสม?

ผงโลหะผสมมักจะเรียกว่าแทนกันได้ว่า อัลลอยด์ผง - ผงโลหะผสมโลหะ หรือเพียงแค่ ฝุ่นโลหะผสม ในบริบททางอุตสาหกรรมที่หลากหลายเป็นรูปแบบการสร้างพื้นฐานสำหรับกระบวนการผลิตขั้นสูงที่หลากหลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตสารเติมแต่ง (การพิมพ์ 3 มิติ), ผงโลหะโลหะและการพ่นด้วยความร้อน ลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์และควบคุมได้ของอนุภาคโลหะชั้นดีเหล่านี้เป็นสิ่งที่ช่วยให้การสร้างวัสดุที่มีคุณสมบัติที่ปรับแต่งสำหรับการใช้งานในการบินและอวกาศยานยนต์การแพทย์และพลังงาน การทำความเข้าใจลักษณะเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกวัสดุที่เหมาะสมและกระบวนการสำหรับผลลัพธ์ที่ต้องการ

ลักษณะสำคัญของผงโลหะผสม

ประสิทธิภาพและความสามารถในการประมวลผลของ ผงโลหะผสม มีการเชื่อมโยงกับคุณลักษณะสำคัญหลายประการ:

1. องค์ประกอบทางเคมี

การแต่งหน้าองค์ประกอบที่แม่นยำของไฟล์ ผงโลหะผสม เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง มันกำหนดคุณสมบัติโดยธรรมชาติของวัสดุเช่นความแข็งแรงความแข็งความต้านทานการกัดกร่อนการนำไฟฟ้าและการขยายตัวทางความร้อน ผู้ผลิตจะได้รับองค์ประกอบเฉพาะโดยการควบคุมวัตถุดิบและกระบวนการหลอมละลายอย่างระมัดระวังในระหว่างการผลิตผง การแปรผันแม้เล็กน้อยในความเข้มข้นขององค์ประกอบการผสมสามารถเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของวัสดุขั้นสุดท้ายได้อย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่นการปรากฏตัวของโครเมียมและนิกเกิลในสแตนเลส อัลลอยด์ผง ให้ความต้านทานการกัดกร่อนลักษณะของพวกเขา

2. ขนาดอนุภาคและการกระจาย

ที่ ขนาดอนุภาค (โดยทั่วไปจะวัดเป็นไมโครมิเตอร์) และการกระจายภายในชุดของ ผงโลหะผสมโลหะ ส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อความสามารถในการไหลความหนาแน่นของการบรรจุและพฤติกรรมการเผา

• อนุภาคขนาดเล็ก โดยทั่วไปจะนำไปสู่พื้นที่ผิวที่สูงขึ้นซึ่งสามารถเพิ่มปฏิกิริยาและส่งเสริมความหนาแน่นที่ดีขึ้นในระหว่างการเผาหรือละลาย อย่างไรก็ตามผงที่ดีมากอาจเป็นสิ่งที่ท้าทายมากขึ้นในการจัดการเนื่องจากปัญหาเช่นการรวมตัวกันและความสามารถในการไหลลดลง

• อนุภาคขนาดใหญ่ มีแนวโน้มที่จะไหลได้อย่างอิสระมากขึ้นและแพ็คมากขึ้นอย่างหลวม

• การกระจายขนาดอนุภาค (PSD) ไม่ว่าจะแคบหรือกว้างส่งผลกระทบต่อวิธีที่ผงบรรจุเข้าด้วยกันมีอิทธิพลต่อความหนาแน่นของส่วนสุดท้ายและคุณสมบัติเชิงกล PSD ที่ควบคุมอย่างระมัดระวังเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประมวลผลที่สอดคล้องกันและคุณภาพของชิ้นส่วนที่ดีที่สุด

3. สัณฐานวิทยา (รูปร่างอนุภาค)

รูปร่างของแต่ละอนุภาคใน ฝุ่นโลหะผสม แบทช์เป็นอีกหนึ่งลักษณะสำคัญ สัณฐานวิทยาทั่วไป ได้แก่ :

• ทรงกลม: มักจะเกิดจากการทำให้เป็นอะตอมของก๊าซอนุภาคทรงกลมแสดงความสามารถในการไหลเวียนที่ยอดเยี่ยมและความหนาแน่นของการบรรจุสูงทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการผลิตสารเติมแต่งเช่นการหลอมเลเซอร์ที่เลือก (SLM) และการหลอมเหลวอิเล็กตรอน (EBM)

• ผิดปกติ/เชิงมุม: รูปร่างเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากเครื่องจักรกล (การบด) ในขณะที่ความสามารถในการไหลของพวกเขาอาจต่ำกว่า แต่บางครั้งธรรมชาติที่เชื่อมต่อกันของพวกเขาอาจเป็นประโยชน์สำหรับการใช้งานผงโลหะบางอย่างที่ให้ "ความแข็งแรงสีเขียว" ที่ดี (ความแข็งแรงของส่วนที่อัดแน่น แต่ไม่ได้รับการแก้ไข)

• Flaky/dendritic: น้อยกว่าสำหรับการใช้งานโครงสร้าง แต่สามารถเกี่ยวข้องกับการใช้งานเฉพาะ

4. ความสามารถในการไหล

ความสามารถในการไหลได้ หมายถึงความสะดวก อัลลอยด์ผง สามารถเคลื่อนย้ายหรือไหลภายใต้แรงโน้มถ่วง สถานที่ให้บริการนี้มีความสำคัญสำหรับการให้อาหารอย่างสม่ำเสมอในระบบการผลิตสารเติมแต่งและเพื่อให้ได้การเติมเต็มเครื่องแบบในผงโลหะวิทยา ความสามารถในการไหลที่ดีได้รับอิทธิพลจากขนาดอนุภาครูปร่างและความขรุขระของพื้นผิวรวมถึงแรงระหว่างอนุภาค อนุภาคทรงกลมที่มีการกระจายขนาดแคบมักจะแสดงความสามารถในการไหลที่เหนือกว่า

5. ความหนาแน่นที่ชัดเจนและความหนาแน่นของแตะ

• ความหนาแน่นที่ชัดเจน (หรือความหนาแน่นเป็นจำนวนมาก) เป็นมวลของปริมาณหลวม ผงโลหะผสมโลหะ รวมถึงช่องว่างที่เป็นโมฆะระหว่างอนุภาค มันส่งผลกระทบต่อปริมาณผงที่สามารถเก็บไว้ในเครื่องป้อนหรือตายได้

• แตะความหนาแน่น คือความหนาแน่นของผงหลังจากที่มันสั่นสะเทือนหรือเคาะเพื่อชำระอนุภาคให้ใกล้เคียงที่สุดเท่าที่จะทำได้ ความแตกต่างระหว่างความหนาแน่นที่ชัดเจนและการแตะเป็นตัวบ่งชี้ถึงความสามารถในการบีบอัดของผงและจำนวนเงินที่สามารถลดลงได้ระหว่างการประมวลผล

6. เคมีพื้นผิวและความบริสุทธิ์

พื้นผิวของ ผงโลหะผสม อนุภาคสามารถมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อพฤติกรรมของพวกเขา ออกไซด์พื้นผิวสารปนเปื้อนหรือก๊าซดูดซับสามารถขัดขวางการรวมส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของวัสดุและแม้กระทั่งแนะนำข้อบกพร่อง ความบริสุทธิ์สูงที่มีองค์ประกอบคั่นระหว่างหน้าน้อยที่สุด (เช่นออกซิเจนไนโตรเจนและไฮโดรเจน) มักจะสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโลหะปฏิกิริยาและการใช้งานประสิทธิภาพสูงเนื่องจากสิ่งเหล่านี้สามารถนำส่วนสุดท้ายหรือลดความต้านทานการกัดกร่อน

7. คุณสมบัติทางความร้อน

สำหรับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการทำความร้อนและการหลอมละลายเช่นการผลิตสารเติมแต่งและการเผาผลาญคุณสมบัติทางความร้อนของ ฝุ่นโลหะผสม มีความสำคัญ เหล่านี้รวมถึง:

• จุดหลอมเหลว/ช่วง: กำหนดอุณหภูมิการประมวลผล

• ความร้อนจำเพาะ: มีอิทธิพลต่อพลังงานที่จำเป็นในการให้ความร้อนแก่ผง

• การนำความร้อน: ส่งผลกระทบต่อการกระจายความร้อนในระหว่างการประมวลผลและประสิทธิภาพขององค์ประกอบสุดท้าย

8. การบีบอัด

ในผงโลหะวิทยา การบีบอัดได้ หมายถึงความสามารถของ ผงโลหะผสม จะถูกอัดแน่นเป็นส่วน "สีเขียว" ที่มีความหนาแน่นสูงภายใต้ความกดดัน ลักษณะนี้ได้รับอิทธิพลจากรูปร่างขนาดและความแข็งของอนุภาค การบีบอัดที่ดีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบรรลุความแข็งแรงสีเขียวสูงและสำหรับความหนาแน่นที่ตามมาในระหว่างการเผา

บทสรุป

ลักษณะของ ผงโลหะผสม ไม่ได้เป็นเพียงคุณลักษณะของแต่ละบุคคลเท่านั้น แต่ยังมีปฏิสัมพันธ์กันเพื่อกำหนดความสามารถในการประมวลผลของวัสดุและคุณสมบัติสูงสุดของส่วนที่ผลิต ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการผลิตผงยังคงเปิดใช้งานการควบคุมที่เข้มงวดขึ้นกว่าลักษณะเหล่านี้ผลักดันขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรม เมื่ออุตสาหกรรมพึ่งพาเทคนิคการผลิตขั้นสูงมากขึ้นความเข้าใจที่ลึกซึ้งและการควบคุมอย่างพิถีพิถัน อัลลอยด์ผง ลักษณะจะยังคงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับนวัตกรรมและการเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพ