21世紀(jì)"工業(yè)4.0” 一直都是國(guó)家戰(zhàn)略的重要發(fā)展方向。3D打印技術(shù)以其高度靈活性，可定制化，可加工復(fù)雜構(gòu)件等等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用在生物醫(yī)療、汽車制造、機(jī)械制造、航空航天等領(lǐng)域。當(dāng)然，可用于3D打印的材料有很多，如塑料、橡膠、石有、尼龍等等領(lǐng)域，不過(guò)隨著人們對(duì)金屬材料的不斷研究，增材制造工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，鎳粉以其良好的可塑性能、耐腐蝕性能、磁性能等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在電鍍工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、飛機(jī)雷達(dá)等制造業(yè)
上。而且憑借這獨(dú)特的理化性能，鎳粉還可以用于制造電池的電極材料、化工催化劑、焊絲、磁性材料等燈產(chǎn)品，甚至微米級(jí)的鎳粉還可以作為粘結(jié)劑或冶金添加劑，用來(lái)制造硬質(zhì)合金。
我國(guó)有關(guān)鎳粉檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有很多，比如GB/T 19588-2004《納米鎳粉》、GB/T
5247-2012《電解鎳粉》、GB/T7160《羰基鎳粉》、YS/T 1338-2019《電容器電極鎳粉》、YS/T
218-2011《超細(xì)羰基鎳粉》、YS/T717-2009《霧化鎳粉》、YS/T 889-2013《粉末冶金用再生鎳粉》、YS/T
925-2013《還原鎳粉》等等?？晒﹨⒖枷嚓P(guān)鎳標(biāo)準(zhǔn)有GB/T5235《加工鎳及鎳合金化學(xué)成分和產(chǎn)品形狀》、GB/T20507 《球形氫氧化鎳》、GB/T
26016《高鎳》。國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)有ASTMA494/A494M、ASTM B906。雖然相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有很多，但是用于增材制造的鎳粉標(biāo)準(zhǔn)卻尚未制定。
標(biāo)準(zhǔn)缺失帶來(lái)的一大問(wèn)題就是質(zhì)量參差不齊。由于制備鎳粉的工藝較多，比如噴霧熱分解法、液相還原法、羰基鎳熱分解法、真空熱分解法、機(jī)械球磨、氣相還原法、電解法、加壓還原法等等。這類工藝制造的鎳粉粒度雖然較細(xì)，但是尺寸效應(yīng)明顯，而且球形較差，粉體表面缺陷較多，不能滿足要求苛刻的3D打印增材制造。當(dāng)然，隨著技術(shù)的發(fā)展，靄化制粉工藝和等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉工藝等霧化法制備的鎳粉也被開(kāi)發(fā)出來(lái)。這類鎳粉通常表面光潔度好、缺陷低、相對(duì)霧化方式低、球形度高，非常適用于對(duì)粒度、流動(dòng)性要求嚴(yán)格的增材制造及粉末治金行業(yè)。
如何保證增材制造用的鎳粉質(zhì)量就成為各方關(guān)注的問(wèn)題。生產(chǎn)企業(yè)想要批量生產(chǎn)高品質(zhì)的鎳粉，增材制造行業(yè)想要加工合格零件滿足工藝需求，政府執(zhí)行監(jiān)督抽查都需要參考的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。為了方便大家在做3D打印用鎳粉檢測(cè)時(shí)，制定科學(xué)的檢測(cè)方案，費(fèi)爾小編在綜合查閱了相關(guān)資料后，推薦大家可以主要做鎳粉的化學(xué)成分分析、粒度振實(shí)密度、松裝密度、流動(dòng)性等關(guān)鍵指標(biāo)。
化學(xué)成分分析
通常鎳粉的主要成分為鎳，這一點(diǎn)毋容置疑。其他雜質(zhì)元素可以檢測(cè)鈷、銅、鐵、錳、鋅、鈣、鎂、硅、鈉、鉛、碳、氧、硫等含量。以上元素檢測(cè)方法可參考GB/T8647系列標(biāo)準(zhǔn)。氧可參考GB/T
11261標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，鎳元素作為主要成分，我們建議檢測(cè)指標(biāo)可要求為99.9%、99.4%、 99.0%三個(gè)等級(jí)。
粒度檢測(cè)
粒度檢測(cè)可以參考使用干篩分法、激光衍射法，具體檢測(cè)指標(biāo)可根據(jù)適用領(lǐng)域來(lái)區(qū)分。如用于粉末床激光熔融增材制造領(lǐng)域，粒度檢測(cè)范圍可為15
~53μm;于粉末床電子束熔化增材制領(lǐng)域，粒度范圍可為45 ~ 150μm;用于定向能量沉積增材制造領(lǐng)域，粒度范圍可為30 ~ 250μm。
松裝密度檢測(cè)
由于在增材制造過(guò)程中，鎳粉相當(dāng)于處在自由填充的狀態(tài)，所以通過(guò)檢測(cè)代表粉末自由填充單位容積質(zhì)量的松裝密度，就可以了解鎳粉對(duì)于增材制造零件的致密度影響程度。參考指標(biāo)為松裝密度應(yīng)不于5.0g/cm3。
振實(shí)密度檢測(cè)
振實(shí)密度相對(duì)于松裝密度主要是粉末多種物理性能和工藝性能的綜合體現(xiàn)，它代表的是粉末在容器中經(jīng)過(guò)機(jī)械振動(dòng)達(dá)到較理想排列狀態(tài)的集體密度。振實(shí)密度越大，說(shuō)明粉末的相對(duì)流動(dòng)性越好增材制造用鎳粉末的振實(shí)密度參考檢測(cè)指標(biāo)應(yīng)不小于5.6g/cm3。
流動(dòng)性檢測(cè)
增材制造用鎳粉的流動(dòng)性可參考使用標(biāo)準(zhǔn)漏斗法(霍爾流速計(jì))檢測(cè)。流動(dòng)性一般是測(cè)量一
定量粉末流過(guò)標(biāo)準(zhǔn)漏斗孔徑所需要的時(shí)間。流動(dòng)性數(shù)值越小，流動(dòng)性越好。當(dāng)然粒度、濕度、靜電以及粉末都會(huì)影響粉末的流動(dòng)特性。對(duì)于需要鋪粉或送粉的增產(chǎn)制造I藝，流動(dòng)性也是影響最終成品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一。參考檢測(cè)指標(biāo)可以要求流動(dòng)性應(yīng)不大于15s/50g。
以上便是3D打印用鎳粉檢測(cè)的相關(guān)參考知識(shí)，增材制造企業(yè)可酌情參考。根據(jù)相關(guān)資料顯示，國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始著手制定增材制造用鎳粉的標(biāo)準(zhǔn)工作。由國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)帶頭，結(jié)合增材制造用鎳粉的生產(chǎn)、檢測(cè)數(shù)據(jù)、結(jié)合企業(yè)具體的生產(chǎn)情況，通過(guò)分析匯總，相信不久的將來(lái)，我們就會(huì)看到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布。
