具有改进的物理特性的增材制造粉末、其制造方法及其用途技术

技术编号:43297777 阅读:17 留言:0更新日期:2024-11-12 16:15
在增材制造操作中,用于立体平版印刷工艺中的粉末需要在立体平版印刷工艺的每一阶段以统一的方式精确地铺展开,以确保粉末表面形态的可预测性。通常,这难以通过常规粉末实现,因为这些粉末通常具有可随时间进一步劣化的较差流动性,并且损害立体平版印刷工艺的效率。本公开描述了具有改进的物理特性的增材制造粉末、其制造方法及其用途,具体描述了具有改进的诸如流动性和振实密度之类的物理特性的增材制造粉末,该增材制造粉末对环境湿度较不敏感或不敏感。例如,本申请描述了这样的粉末,其包含粒度分布小于1000微米的球形颗粒,并且具有根据ASTM B213在75%相对湿度确定的可测定的流动性。

【技术实现步骤摘要】

本申请总体上涉及可用于增材制造操作的粉末材料的领域,并且更具体而言,涉及具有改进的物理特性的增材制造粉末、其制造方法及其用途


技术介绍

1、在增材制造操作中,用于立体平版印刷工艺中的粉末需要在立体平版印刷工艺的每一阶段以统一的方式精确地铺展开,以确保粉末表面形态的可预测性。

2、通常,这难以通过常规粉末实现,因为细粉末表现出不一致的流动性行为并且降低立体平版印刷工艺的效率。例如,具有较差流动性的粉末降低了粉末耙(或“复涂机”)的效率,这使得转化为不可预测的粉末表面形态。在与激光相互作用时,这种情况可导致在成品中出现不期望的孔隙、立体平版印刷层的分层和不完全熔化。此类严重缺陷增加了废品率,因为这些缺陷导致成品部件不可使用,这增加了制造成本并降低了生产率。此外,此类事件的不可预测性阻碍了增材制造技术的广泛传播,因为需要非常大的设计安全系数以适应此类性质的波动,因而在该过程中丧失了采用增材制造所寻求的经济和性能优势。

3、随着颗粒变小,重力对颗粒的相对影响变小,并且在大规模时可忽略的内聚力变得显著。由于全部有助于内聚和摩擦的力抵消了重力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增材制造粉末,其包含粒度分布(PSD)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且根据ASTM B212在30%相对湿度确定的表观密度≥2.440g/cm3。

2.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含PSD为0μm至25μm的颗粒。

3.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含PSD为5μm至25μm的颗粒。

4.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含PSD为10μm至45μm的颗粒。

5.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含PSD为15μm至45μm的颗粒。

6.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含PSD为2...

【技术特征摘要】

1.一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且根据astm b212在30%相对湿度确定的表观密度≥2.440g/cm3。

2.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为0μm至25μm的颗粒。

3.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为5μm至25μm的颗粒。

4.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为10μm至45μm的颗粒。

5.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至45μm的颗粒。

6.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为20μm至53μm的颗粒。

7.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至63μm的颗粒。

8.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至90μm的颗粒。

9.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至177μm的颗粒。

10.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至106μm的颗粒。

11.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至105μm的颗粒。

12.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为75μm至150μm的颗粒。

13.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为90μm至250μm的颗粒。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氧含量小于2000ppm、或小于1000ppm、或小于400ppm、或小于300ppm、或小于150ppm。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氢含量小于200ppm、或小于150ppm、或小于100ppm。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的碳含量小于1000ppm、或小于500ppm、或小于300ppm、或小于100ppm。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氮含量小于500ppm、或小于400ppm、或小于300ppm。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯金属基颗粒、合金基颗粒、陶瓷基颗粒或复合物基颗粒。

19.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为钛基颗粒、锆基颗粒、镍基颗粒、铂基颗粒或金基颗粒。

20.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为铝合金基颗粒、钢基颗粒、不锈钢基颗粒、铜合金基颗粒、镍合金基颗粒、超合金基颗粒、钯基颗粒、银基颗粒、钨基颗粒、难熔金属基颗粒、陶瓷基颗粒、聚酰胺基颗粒或聚苯乙烯基颗粒。

21.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-0.35mg。

22.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-mg。

23.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-7si-mg。

24.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为62ni-21.5cr-9.0mo-3.65nb。

25.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-4va。

26.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-2sn-4zr-2mo。

27.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-5al-5v-5mo-3cr。

28.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金625基颗粒。

29.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金718基颗粒。

30.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯钛基颗粒。

31.一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且根据astm b212在75%相对湿度确定的表观密度≥2.400g/cm3。

32.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为0μm至25μm的颗粒。

33.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为5μm至25μm的颗粒。

34.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为10μm至45μm的颗粒。

35.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至45μm的颗粒。

36.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为20μm至53μm的颗粒。

37.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至63μm的颗粒。

38.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至90μm的颗粒。

39.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至177μm的颗粒。

40.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至106μm的颗粒。

41.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至105μm的颗粒。

42.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为75μm至150μm的颗粒。

43.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为90μm至250μm的颗粒。

44.根据权利要求31至43中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氧含量小于2000ppm、或小于1000ppm、或小于400ppm、或小于300ppm、或小于150ppm。

45.根据权利要求31至44中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氢含量小于200ppm、或小于150ppm、或小于100ppm。

46.根据权利要求31至45中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的碳含量小于1000ppm、或小于500ppm、或小于300ppm、或小于100ppm。

47.根据权利要求31至46中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氮含量小于500ppm、或小于400ppm、或小于300ppm。

48.根据权利要求31至47中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯金属基颗粒、合金基颗粒、陶瓷基颗粒或复合物基颗粒。

49.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为钛基颗粒、锆基颗粒、镍基颗粒、铂基颗粒或金基颗粒。

50.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为铝合金基颗粒、钢基颗粒、不锈钢基颗粒、铜合金基颗粒、镍合金基颗粒、超合金基颗粒、钯基颗粒、银基颗粒、钨基颗粒、难熔金属基颗粒、陶瓷基颗粒、聚酰胺基颗粒或聚苯乙烯基颗粒。

51.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-0.35mg。

52.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-mg。

53.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-7si-mg。

54.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为62ni-21.5cr-9.0mo-3.65nb。

55.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-4va。

56.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-2sn-4zr-2mo。

57.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-5al-5v-5mo-3cr。

58.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金625基颗粒。

59.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金718基颗粒。

60.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯钛基颗粒。

61.一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且具有根据astm b212在30%相对湿度确定的第一表观密度、以及根据astm b212在75%相对湿度确定的第二表观密度,其中所述第二表观密度示出了相对于所述第一表观密度≤2%的损失。

62.根据权利要求61所述的增材制造粉末,其中所述损失≤1.5%。

63.根据权利要求61所述的增材制造粉末,其中所述损失≤1.0%。

64.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为0μm至25μm的颗粒。

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【专利技术属性】
技术研发人员:泽维尔·考西哈基姆·拉赫马
申请(专利权)人:泰科纳等离子系统有限公司
类型:发明
国别省市:

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