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新技术---3D打印腔内氮气浓度分析检测新方法ADEV氧分析仪露点仪

金属3D打印技术近年来发展迅速。而对于工业金属3D打印领域,粉末耗材仍是制约该技术规模化应用的重要因素之一,这是由于用于增材制造的粉末具有不同于传统粉末所需要的粉末特性,不仅要求粉末纯度高、杂质含量低,还必须满足粉末粒径细小、球形度高、流动性好和松装密度高等要求。


目前,国内尚未制订出金属3D打印用材料标准、工艺规范、零件性能标准等行业标准或国标,在业内评价金属粉末时,通常将化学成分、粒度分布作为常用指标,球形度、流动性、松装密度可作为参考指标。新技术---3D打印腔内氮气浓度分析检测新方法ADEV氧分析仪露点仪

本文将主要从打印腔体内氮气纯度如何检测在先进技术在3D打印金属粉末性能评价中的应用。

氮气纯度

3D打印金属材料中重要的指标之一当然就是打印腔体内的氮气浓度的含量监控了。新技术---3D打印腔内氮气浓度分析检测新方法ADEV氧分析仪露点仪


所以,对于金属原材料及终的粉末成品,为了监测氮气的纯度等品质,都需要对氮气进行微量氧和微量水含量检测。

而且呢,3D打印用金属粉末对纯净度要求也很高,除测定主要元素及杂质元素外,氧、氮、氢含量也有要求。

除此之外,还有一些棘手的其它挑战呢,让我们一起来看看。

金属3D打印过程中,金属重熔时,元素以液体形态存在,或者可能存在易挥发元素的挥发损失,且粉末存在卫星球、空心粉等形态问题,因此有可能在局部生成气孔缺陷,或者造成打印后的零部件的成分异于原始粉末或者母合金的成分,从而影响到工件的致密性及其力学性能。新技术---3D打印腔内氮气浓度分析检测新方法ADEV氧分析仪露点仪

另外,由于目前3D打印金属粉末制备技术主要以雾化法为主(包括超音速真空气体雾化和旋转电极雾化等技术),粉末存在大的比表面积,容易产生氧化。

因此,对不同体系的金属粉末,氧含量均为一项重要指标,对于普通的金属粉末,如不锈钢,含氧量要求在800-900ppm以下,对于活泼金属,如钛合金,一般要求在1300-1500ppm,在航空航天等特殊应用领域,客户对此指标的要求更为严格。此外,部分客户也要求控制氮含量,一般要求在500ppm以下。

那么,以上所说的氮气纯度中的微量氧、微量水以及这些复杂的元素及其含量要如何检测呢?

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