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1、·机械研究与应用·2016年第2期(第29卷,总第142期)行业发展综述doi:10.16576/j.cnki.1007-4414.2016.02.069∗气雾化法制备3D打印金属粉末的方法研究1,21张艳红,董兵斌(1.甘肃省机械科学研究院,甘肃兰州730030;2.兰州大学,甘肃兰州730030)摘要:3D打印技术是一种新型的成型技术,其优点在于无需机械加工或任何模具,就可快速地将物体的数字化模型由概念变为实物,从而缩短产品的研制周期,提高生产效率。金属粉末作为金属3D打印最重要的原材料,其制备方法备受人们的关注。本文主要概述了雾化技术的基础原理,
2、综述了气雾化用各类喷嘴结构、气体流场结构及工艺参数对粉末特性的影响,并对3D打印金属粉末制备技术的方法研究和最新进展进行了分析。关键词:3D打印;气雾化;金属粉末;制备方法中图分类号:TH164文献标志码:A文章编号:1007-4414(2016)02-0203-03StudyontheMethodofGasAtomizationforProductionof3DPrintingMetalPowders1,21ZHANGYan-hong,DONGBing-bin(1.GansuAcademyofMechanicalSciences,LanzhouGan
3、su730030,China;2.LanzhouUniversity,LanzhouGansu730030,China)Abstract:3DPrintingtechnologyisanewformingtechnology,ithassomeadvantages:numericalmodelofobjectischangequicklyfromtheconceptintorealwithoutanymachiningormold.Itshortenstheproductdevelopmentcycleandimprovespro-ductioneff
4、iciency.Themetalpowdersisthemostimportantrawmaterialof3Dprinting,itspreparationmethodhasattractedmuchattention.Inthispaper,abasicprincipleoftheatomizationtechnologyisprovided,thenozzlestructuresofgasatomiza-tion,effectofgasflowfieldstructureandprocessparametersonthepowdercharact
5、eristicsareallintroduced,technologyre-searchandthelatestadvancesinpreparationof3Dprintingmetalpowderareanalyzed.Keywords:3Dprinting;gasatomization;metalpowders;preparationmethod0引言速气流的动能最大限度地转化为新生粉末表面能。3D打印耗材要求能够液化、粉末化、丝化,并具常采用的工艺为气雾化—气冷却或气雾化—液冷却,有合理的机械性能[1]。金属零件3D打印技术作为雾化介质通常为氩
6、气或氮气等惰性气体,冷却介质为[6]整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术,是气体或液体。图1为雾化法制备金属粉末的工艺先进制造技术的重要发展方向。目前,国内金属基流程。3D打印粉末制备存在难度大、产量小、成本高、产品气雾化技术所制备的粉末具有粒度细小、球形度性能不稳定等问题,国外厂家垄断市场、价格昂贵。高、氧含量低、冷凝速度快等优点,是目前生产高性能因此,对3D打印耗材金属粉末制备方法的研究尤为金属粉末的主要方法,气雾化生产的粉末约占世界粉[7]重要[2]。末总产量的30%~50%。目前,金属粉末制备方法按照制备工艺主要可分[3]为:还原法、电解
7、法、研磨法、雾化法等。其中,以还原法、电解法和雾化法生产的粉末在3D打印中应用较为普遍。但电解法和还原法仅限于单质金属粉末的制备,而不适用于合金粉末的制备。不断发展的雾化腔结构大幅提高了雾化效率,这使得雾化法逐渐[4-5]发展成为主要的粉末生产方法。1气雾化法的研究1.1概论气体雾化的原理是通过高速气流将液态金属流粉碎为小滴并快速冷凝成粉末的过程,其核心是将高图1雾化法制备金属粉末工艺流程∗收稿日期:2016-02-26作者简介:张艳红(1979-),女,甘肃临夏人,工程师,在读硕士研究生,主要从事新材料的研发以及科技期刊的出版发行工作。·203·行业
8、发展综述2016年第2期(第29卷,总第142期)·机械研究与应用·1.2气雾化用各类喷嘴的影
