美國艾姆斯實驗室研發(fā)超光滑3D打印金屬粉末

2017-01-17 09:41:00來源：3D打印世界編輯：大Z 關鍵詞：3D打印 3D打印粉末 3D打印機閱讀量：31245

導讀：艾姆斯實驗室希望進一步擴大其粉末生產能力，并將自己定位為增材制造公司的定制金屬粉末供應商。

　　【中國智能制造網(wǎng) 技術前沿】艾姆斯實驗室(Ames Laboratory)隸屬于美國能源部，該實驗室正在努力地制造出的金屬粉末。由他們先進的氣體霧化方法生產出的金屬粉末是由一顆顆十分光滑的球形顆粒組成的，這種形狀的顆粒是一種理想的制造選擇。

　　他們進行了一個簡單的沙漏測試，揭示了這種粉末的優(yōu)勢：當翻轉一個定制的沙漏時，艾姆斯金屬粉末能快速流暢地通過，而傳統(tǒng)的金屬粉末卻停滯在沙漏頸部，晃動之后才能再次往下漏。

　　“傳統(tǒng)的金屬粉末顆粒大小不一、邊緣粗糙，”艾姆斯實驗室的冶金學家Emma White評論說，“當把它們放在一起時，它們不會自然流動，因此在制造過程中需要一個脈沖機制或一個攪拌器，而這提高了生產線成本。”

　　該方法的關鍵在于細節(jié)。氣體霧化依靠高壓氣流將熔融金屬分解成微小顆粒，從而產生粉末。金屬先在實驗室的感應爐里熔化，然后進入一個霧化噴嘴。從氬氣到氦氣的幾種氣體射流以一種緊湊的模式對準熔融金屬，迫使液化金屬直接與氣流強大的動能耦合。這一過程創(chuàng)造出一個受控的液滴噴射，隨后液滴冷卻并快速固化。

　　這樣就產生了大小一致的光滑球形粉末顆粒。這些粉末甚至可以根據(jù)不同的行業(yè)需求和研究需要而定制。

　　艾姆斯實驗室已經(jīng)用氣體霧化法生產出了鐵、鋁鎳、銅、錫、鎂等種類的粉末。鈦粉末仍是他們關鍵的成就之一，要知道鈦是3D打印中搶手的金屬之一。

　　“鈦工業(yè)對粉末冶金和終形狀固化方法極其感興趣，”White說，“粉末冶金能制造出與終形狀相差無幾的零件，并且能大化減少廢鈦，這有效地控制了成本。”

　　展望未來，艾姆斯實驗室希望進一步擴大其粉末生產能力，并將自己定位為增材制造公司的定制金屬粉末供應商。他們的終目標是能在一次生產運行中生產200磅粉末，這將為其研究和行業(yè)合作伙伴提供足夠的金屬粉末。同時，他們仍將繼續(xù)微調氣體霧化工藝。

　　“我的使命是用令人難以相信的合金制造出不可能的形狀，”艾姆斯實驗室的冶金學家Iver Anderson說，“我會盡全力實現(xiàn)它。”

（原標題：美國Ames Laboratory研發(fā)超光滑3D打印金屬粉末）

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