3D打印一直被營為是工業(yè)4.0的標志性產(chǎn)業(yè)之一。增材制造材料是3D打印的主要使用材料。 為了更好的規(guī)范這個市場,國標委制定了一系列的相關增材制造材料標準。 《增材制造用銅及銅合金粉》標準便是該系列標準中一項。雖然該標準尚處于征詢意見階段,但是經(jīng)過大量調(diào)研后,不出意外的話也即將發(fā)布。為了大家更好的了解增材制造用銅及銅合金粉檢測的的相關規(guī)定,費爾小編就為大家詳細介紹一下。
我們都知道,銅及銅合金具有其良好的導電、導熱性能、耐蝕性能、表面光潔度和無磁性等諸多優(yōu)點,所以他被廣泛用于電子工業(yè)、能源化工行業(yè)、海洋行業(yè)、汽車行業(yè)等諸多領域。但是隨著科技的發(fā)展,很多復雜結(jié)構(gòu)的零部件對銅及銅合金的加工工藝提出了更高要求,而增產(chǎn)制造技術正好復合這些高端制造行業(yè)的性能需求。于是各種牌號的銅及銅臺金粉便被研究出來,比如目前已成研發(fā)出的Cu1、Cu2、 CuCrZr. CuNiSi. CnSn10等銅合金粉末產(chǎn)品。
增材制造用銅及銅合金粉檢測的關鍵指標大概有五個,分別為化學成分、粒度、松裝密度、 振實密度、流動性。下面我們就這五個指標詳細檢測要求:
化學成分
《增材制造用銅及銅合金粉》標準規(guī)定牌號主要有Cu1、Cu2、 CuCrZr、 CuNiSi。 化學成分檢測元素主要為、銅含量、鉻含量、鋯含量、鎳含量、硅含量、磷含量、錫含量、鋇含量、鉛含量、砷量鐵含量、銻含量、鋁含量硫含量、錳含量鋅含量、氧含量以及雜質(zhì)總和。這里主要參考的是GB/T5231規(guī)定的T2、 T3、 TCr1一0.15、 TNi2.4一0.6一0.5化學成分要求。 不過也增加了粉末氧含量要求,Cu1粉氧含量要求為s0.05%,Cu2、 CuCrZr. CuNiSi粉的氧含量 要求為≤0.1%。CuSn10粉末成分接近GB/T 1176標準中銅合金ZCuSn10P1,該合金中阮素主要是提高金屬溶液流動性和合金耐磨性,結(jié)合CuSn10粉末護品成分將P元素含量要求從0.8~1.1%放寬至s1.1%,并增加了氧含量要求≤0.1%,其他成分也可參考依據(jù)GB/T 1176檢測。
粒度
粒度是粉末類產(chǎn)品的重要參考指標,不同增材制造I藝對粉末粒度分布有不同的要求。本標準中粉末適用于粉末床熔融(選7區(qū)激光熔融)增材制造領域,粒度范圍為15~ 53μm; I類適用于粉末床熔融(電子束熔化)增材制造領域,粒度范圍為45 ~ 106um。粒度檢測可按照GB/T 1480《金屬粉末粒度組成的測定干篩分法》和GB/T 19077《粒度分布激光衍射法》的規(guī)定執(zhí)行。
松裝密度
松裝密度是粉末自由填充單位容積的質(zhì)量,應增材制造過程粉末相當于自由填充的狀態(tài),因此松裝密度的大小會影響增材制造制件的致密度。銅及銅合金粉的松裝密度檢測要求為應不小于4.20g/cm3.。松裝密度檢測按照GB/T1479.1《金屬粉末松裝密度的測定第1部分:漏斗法》的規(guī)定執(zhí)行。
振實密度
振實密度是粉末在容器中經(jīng)過機械振動達到較理想排列狀態(tài)的粉末集體密度,振實密度相對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),如:粉末粒度及其分布、顆粒形狀及其表面粗糙度、比表面積等 ,振實密度越大,說明粉末的相對流動性越好。銅及銅合金粉的振實密度檢測要求為應不小于4.50g/cm3。
流動性
流動性是指以一定量粉未流過規(guī)定孔徑的標準漏斗所需要的時間,通常采用霍爾流速漏斗,流動性單位為s/50g,表征粉未流動的難易程度,數(shù)值越小流動性越好。粉末的粒度、濕度靜電以及粉末是否為球形均會影響粉末的流動特性。無論對于鋪粉還是送粉的增材制造工藝,粉末的流動特性均會影響增材制造過程和制件性能。銅及銅合金粉的流動性檢測要求應不大于25.0s/50.流動性檢測按照GB/T 1482《金屬粉末流動性的測定標準漏斗法(霍爾流速計)》的規(guī)定執(zhí)行。
以上便是增材制造用銅及銅合金粉檢測的五個重點指標。當然, 雖然是首次起草,但是國家也是結(jié)合了當前銅及銅合金粉的實際生產(chǎn)=水平和應用需求以及成熟企業(yè)的企業(yè)標準和技術要求制定的標準。對增材制造銅及銅合金粉的化學成分粒度分布、流動性、松裝密度、振實密度進行了檢測要求,基本可以滿足我國增材制造用銅及銅合金粉產(chǎn)品需求。