tosium.png通項金屬材料(上海)有限公司

TOSIUM METALS, ALLOYS, STEELS DISTRIBUTOR

設為首頁 | 收藏本站
 

remanium star CL鈷鉻鑄造合金粉末 牙科醫用合金材料 3D打印金屬粉末

 
材質 : 3D打印金屬粉末
品牌 : Dentaurum
規格 : remanium
產品詳情

利用金屬激光熔鑄工藝(LaserCUSING)可以制作內冠、固定橋基底、支架部分以及內冠和外冠,材料可用經濟的 remanium star CL 鈷鉻合金粉末。對于一個高品質的修復體基底架而言,除了需要機械技術外,所使用的粉末材料也非常的重要: 其化學組合、粉末形狀、粒度和粒度分布決定著加工件的質量和精度。登特倫公司(Dentaurum)通過多年在正畸領域的實踐積累了大量粉末制造工藝的經驗和專業知識。公司一激光熔鑄與傳統鑄造技術的對比直遵照醫療產品法規進行生產,而且產品符合相關質量標準 DIN EN ISO 9693 (DIN EN ISO - 德國、歐洲和國際質量標準)和 DIN EN ISO 22674 的要求。為用戶提供 remanium star CL 的質量標準認證證書。


激光熔鑄加工件的結構就像所有的金屬和合金,remanium star 合金在固態時也具有晶格結構。激光燒結時,與鑄造相同,金屬被熔化。在液體狀態下,晶格結構消失。在隨后的自然冷卻過程中,無論是采用鑄造技術還是激光熔鑄工藝,熔化的材料都會再次凝固,從而重新形成晶格結構。remanium star CL 在激光熔融狀態下的(斷裂)延伸率為 10%,與鑄造狀態下的相同。由于激光熔融件具有非常細粒度的結構,使加工件的強度和硬度高于鑄態條件,因此加工出來的基底架形態更加精巧。


3D金屬打印采用選擇性激光熔化技術(SLM)和選擇性激光燒結技術(SLS)。


目前,3D打印金屬粉末材料包括鈷鉻合金、不銹鋼、工業鋼、青銅合金、鈦合金和鎳鋁合金等。但是3D打印金屬粉末除需具備良好的可塑性外,還必須滿足粉末粒徑細小、粒度分布較窄、球形度高、流動性好和松裝密度高等要求。


金屬粉末由于應用及后續成型工藝要求不同,其制備方法也是各有不同,按制備過程主要包括物理化學法和機械法兩種。在粉末冶金工業中,電解法、還原法以及霧化法等制備工藝方法應用廣泛,但需要注意的是,電解法和還原法都有著一定的局限性,不適用于合金粉末制備。當前增材制造用金屬粉末主要集中在鈦合金、高溫合金、鈷鉻合金、高強鋼和模具鋼等材料方面。為滿足增材制造裝備及工藝要求,金屬粉末必須具備較低的氧氮含量、良好的球形度、較窄的粒度分布區間和較高的松裝密度等特征。等離子旋轉電極法(PREP)、等離子霧化法(PA)、氣霧化法(GA)以及等離子球化法(PS)是當前增材制造用金屬粉末的主要制備方法,四種工藝均可制備球形或近球形金屬粉末。

1.等離子旋轉電極法(PREP)

等離子旋轉電極法PREP(Plasma Rotating Electrode-comminuting Process)是俄羅斯發展起來的一種球形粉末制備工藝。其原理如圖所示,將金屬或合金加工成棒料并利用等離子體加熱棒端,同時棒料進行高速旋轉,依靠離心力使熔化液滴細化,在惰性氣體環境中凝固并在表面張力作用下球化形成粉末;通過篩分將不同粒徑的粉末分級,經過靜電去夾雜(僅針對高溫合金)后得到粉末產品。

PREP法適用于鈦合金、高溫合金等合金粉末的制備。該方法制備的金屬粉末球形度較高,流動性好,但粉末粒度較粗,SLM工藝用微細粒度(0-45μm)粉末收得率低,細粉成本偏高。由于粉末的粗細即液滴尺寸的大小主要依靠提高棒料的轉速或增大棒料的直徑,轉速提高必然會對設備密封、振動等提出更高的要求。

現階段,PREP先進的設備及核心技術仍掌握在俄羅斯手中,國內單位主要依賴與直接引進或者是在引進后進行吸收—消化—改進的方式掌握了部分技術,鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院和西北有色金屬研究院早期引進了俄羅斯的PREP設備,但現階段設備工藝技術水平同國際先進水平有較大差距。國內西安交通大學、中南大學等高校開展了PREP工藝技術基礎研究工作。鋼鐵研究總院和鄭州機械研究所聯合開發了國內首臺大型PREP設備,用于合金粉末材料的研制,但鈦合金細粉收得率仍不理想。近幾年來,西安歐中公司從俄羅斯引進兩套PREP設備,中航邁特、湖南頂立也相繼自主研發了成套PREP設備,鈦合金細粉(≤45μm)收得率不足20%。總體來看,我國早期引進和現階段自主研發的PREP設備在整機性能上同俄羅斯仍有差距。

優點:表面清潔、球形度高、伴生顆粒少、無空心/衛星粉、流動性好、高純度、低氧含量、粒度分布窄。

缺點:粉末粒度較粗,微細粒度粉末收得率低,細粉成本偏高。

2.等離子霧化法(PA)

等離子霧化法PA(Plasma Atomization)是加拿大AP&C公司獨有的金屬粉末制備技術。采用對稱安裝在熔煉室頂端的離子體炬,形成高溫的等離子體焦點,溫度甚至可以高達10000 K,專用送料裝置將金屬絲送入等離子體焦點,原材料被迅速熔化或汽化,被等離子體高速沖擊分散霧化成超細液滴或氣霧狀,在霧化塔中飛行沉積過程中,與通入霧化塔中的冷卻氬氣進行熱交換冷卻凝固成超細粉末。

PA法制得的金屬粉末呈近規則球形,粉末整體粒徑偏細。AP&C公司同瑞典Arcam公司合作,針對當前增材制造市場的快速發展,對產能進行擴建和提升。由于等離子炬溫度高,理論上PA法可制備現有的所有高熔點金屬合金粉末,但由于該技術采用絲材霧化制粉,限制了較多難變形合金材料粉末的制備,如鈦鋁金屬間化合物等,同時原材料絲材的預先制備提高了制粉成本,為保證粉末粒度等品質控制,生產效率有待提升。

優點:45μm以下粉末收得率極高,幾乎無空心球氣體夾帶,優于氣霧化法。Arcam電子束成型所采用的TC4合金均用該法制備。

缺點:球形度稍差,有衛星粉,絲材成本較高。

3.氣霧化法(GA)

目前,增材制造用金屬粉末材料的氣霧化制備常用技術包括有坩堝真空感應熔煉霧化VIGA(Vacuum Induction-melting Gas Atomization)和無坩堝電極感應熔煉氣霧化EIGA(Electrode Induction-melting inert Gas Atomization)。

其中VIGA法采用坩堝熔煉合金材料,合金液經中間包底部導管流至霧化噴嘴處,被超音速氣體沖擊破碎,霧化成微米級尺度的細小熔滴,熔滴球化并凝固成粉末。該方法主要適用于鐵基合金、鎳基合金、鈷基合金、鋁基合金、銅基合金等粉末的生產制備。

EIGA法將氣霧化技術與電極感應熔煉技術相結合,摒棄與金屬熔體相接觸的坩堝等部件,將緩慢旋轉的預合金棒金屬電極降低至一個環形感應線圈中進行電極熔化,電極熔滴落入氣體霧化噴嘴系統,利用惰性氣進行霧化,可有效降低熔煉過程中雜質引入,實現活性金屬的安全、潔凈熔煉,主要應用于活性金屬及其合金、金屬間化合物、難熔金屬等粉末材料的制備,例如鈦及鈦合金、鈦鋁金屬間化合物的生產。

近年來,粉末生產商和制粉設備制造商通過對氣霧化制粉技術的改進,發展了諸如超聲氣霧化、緊耦合氣霧化、層流氣霧化以及熱氣體霧化技術,并針對增材制造技術特點,對相關技術進行了改進,已經可以制備出滿足激光選區熔化SLM、激光同軸送粉等增材制造工藝使用要求的粉末。

優點:細粉收得率高,45μm以下可用于激光選區熔化,成本較低。

缺點:球形度稍差,衛星粉多,45-406μm粉末空心粉率高,存在空氣夾帶,不適合于電子束選區熔化成型、直接熱等靜壓成型等粉末冶金領域。

4.等離子球化法(PS)

射頻等離子體具有能量密度高、加熱強度大、等離子體弧的體積大等特點,由于沒有電極,不會因電極蒸發而污染產品。射頻等離子體粉末球化技術原理,是在高頻電源作用下,惰性氣體(如氬氣)被電離,形成穩定的高溫惰性氣體等離子體;形狀不規則的原料粉末用運載氣體(氮氣)經送粉器噴入等離子炬中,粉末顆粒在高溫等離子體中吸收大量的熱,表面迅速熔化;并以極高的速度進入反應器,在惰性氣氛下快速冷卻,在表面張力的作用下,冷卻凝固成球形粉末,再進入收料室中收集。

優點:粉末形狀規則球化率高,表面光潔,流動性好??芍苽涓呷廴跍囟鹊碾y熔金屬,如鉭、鎢、鈮和鉬。

缺點:加熱周期長,容易造成揮發性元素會發,不規則粉末表面積大,氧含量高。

方法對比

PREP法制備的粉末粒度范圍分布較窄,不易獲得微細粉末,細粉收得率較低,由于細粉成本居高不下,這使得其在SLM工藝應用上受到較大限制。該技術制備的粗粉在激光快速成型LSF工藝中獲得應用。

PA法已經用于常規牌號鈦及鈦合金粉末的批量制備,通粉中含有衛星粉、片狀粉、納米顆粒等,經處理后其粉末流動性良好。由于需要絲材作為原材料,該技術在制備難變形金屬材料方面遇到瓶頸,材料適用范圍窄。在生產鎳基合金、鐵基合金等非活性金屬粉末方面,其生產成本較高。

VIGA法制粉由于其效率高、合金適應范圍廣、成本低、粉末粒度可控等優勢,是全球范圍內增材制造粉末供應商普遍采用的技術方法。EIGA法在制備活性金屬粉末方面相比于PREP法具有節約材料,生產靈活,細粉產出多等優勢,適宜SLM工藝用鈦合金粉末的生產制備。

主站蜘蛛池模板: 扬中市| 灵川县| 信阳市| 鹤山市| 册亨县| 新巴尔虎左旗| 淮滨县| 将乐县| 杭锦旗| 承德县| 伊通| 铜梁县| 密山市| 清水河县| 宕昌县| 龙游县| 顺义区| 西畴县| 大庆市| 武功县| 交口县| 连州市| 南郑县| 沧州市| 徐汇区| 通山县| 柳江县| 肃北| 聊城市| 江安县| 会泽县| 镇原县| 油尖旺区| 大厂| 英德市| 庆安县| 平度市| 宜兰市| 诸暨市| 水富县| 会同县|