3D打印技(jì)術(shù)作(zuò)為(wéi)一(yī)項先(xiān)進的製(zhì)造(zào)技(jì)術(shù)，在眾多領域(yù)如航空(kōng)航天，汽(qì)車製造(zào)，醫療等(děng)得到(dào)了(liǎo)廣(guǎng)泛的應(yīng)用(yòng)。而金屬粉(fěn)末作為(wéi)3D打印(yìn)的重要材(cái)料之(zhī)一，其質(zhì)量直(zhí)接影響著打印件(jiàn)的性能(néng)和(hé)質量。激(jī)光粒度(dù)儀作為一(yī)種精(jīng)確(què)的粒(lì)度分析儀(yí)器，在3D打(dǎ)印金(jīn)屬粉末的生(shēng)產和(hé)應用過程中發(fā)揮著重要(yào)的作用。

3D打(dǎ)印(yìn)金屬(shǔ)粉末的特性(xìng)與(yǔ)要求(qiú)

3D打(dǎ)印金屬(shǔ)粉(fěn)末通常需要具備良(liáng)好的(dí)流動(dòng)性(xìng)，高鬆(sōng)裝(zhuāng)密(mì)度以及(jí)合適的(dí)粒度分(fēn)布等(děng)特(tè)性(xìng)。流動(dòng)性好的粉末(mò)能(néng)夠均(jūn)匀地鋪在打(dǎ)印平(píng)台(tái)上(shàng)，保證打印(yìn)層的平整性；高(gāo)鬆(sōng)裝(zhuāng)密(mì)度有(yǒu)助於提高打印件(jiàn)的(dí)致密(mì)度，從而增(zēng)強其力(lì)學性(xìng)能；而合適的粒(lì)度分布則(zé)可(kě)以(yǐ)影響激光對粉(fěn)末的熔(róng)化效果以(yǐ)及打(dǎ)印件(jiàn)的(dí)表麵(miàn)粗(cū)糙度(dù)等(děng)。一般(bān)來說(shuō)，粉(fěn)末顆粒(lì)過(guò)小(xiǎo)容(róng)易(yì)團(tuán)聚，影響流動(dòng)性(xìng)；顆粒過大則可(kě)能(néng)導(dǎo)致(zhì)打(dǎ)印件(jiàn)表麵粗糙，甚(shèn)至出現未熔合(hé)等缺陷(xiàn)。

激光(guāng)粒度儀(yí)的原(yuán)理與優勢

Rise激(jī)光粒(lì)度儀主要(yào)是基於光(guāng)的(dí)散射或(huò)衍射原理(lǐ)來(lái)測(cè)量(liáng)顆粒的粒度分(fēn)布。當激光照(zhào)射到顆(kē)粒上(shàng)時(shí)，顆粒會(huì)對激光產生(shēng)散(sàn)射或(huò)衍(yǎn)射現(xiàn)象，通過檢測散射光(guāng)或(huò)衍(yǎn)射光的(dí)強度分布(bù)，利(lì)用(yòng)相(xiāng)關的數學模(mó)型和(hé)算法，即可計算(suàn)出(chū)顆(kē)粒的(dí)粒度分布(bù)。

Rise激光(guāng)粒(lì)度儀(yí)具(jù)有(yǒu)諸多(duō)優(yōu)勢，使其(qí)在(zài)3D打(dǎ)印(yìn)金屬粉(fěn)末檢(jiǎn)測中(zhōng)得到(dào)廣泛(fàn)應用。首(shǒu)先，它具有寬(kuān)測(cè)量範圍，能(néng)夠(gòu)覆(fù)蓋從(cóng)納米(mǐ)到(dào)毫(háo)米(mǐ)級的粒(lì)度範圍，滿(mǎn)足(zú)不同種(zhǒng)類(lèi)金(jīn)屬(shǔ)粉(fěn)末(mò)的(dí)粒度檢(jiǎn)測需求(qiú)。其次，測量(liáng)速度(dù)快，可在(zài)短(duǎn)時(shí)間(jiān)內獲得精確(què)的(dí)粒度分布數據，提高了檢測效率，有利(lì)於(yú)及(jí)時調整(zhěng)生產(chǎn)工藝(yì)參(cān)數。再(zài)者(zhě)，重復(fù)性和準(zhǔn)確性(xìng)高，能(néng)夠(gòu)保(bǎo)證多(duō)次測(cè)量(liáng)結果(guǒ)的一(yī)致(zhì)性，為質(zhì)量控製(zhì)提供(gōng)了(liǎo)可(kě)靠(kào)的依據。此外，激光(guāng)粒(lì)度(dù)儀(yí)還(huán)具(jù)有操作簡(jiǎn)便(biàn)，自(zì)動化程度高(gāo)等特點。

激(jī)光(guāng)粒度(dù)儀在(zài)3D打(dǎ)印金屬(shǔ)粉末(mò)生產(chǎn)中(zhōng)的應用(yòng)

在金屬粉末生產過程(chéng)中，激(jī)光粒度(dù)儀(yí)可(kě)用於實(shí)時(shí)監(jiān)測和(hé)控製粉(fěn)末(mò)的(dí)粒(lì)度分布(bù)。例如(rú)，在氣(qì)霧化(huà)或等離(lí)子旋(xuán)轉(zhuǎn)電極(jí)等(děng)製粉工藝中，通(tōng)過在生產綫(xiàn)上(shàng)安(ān)裝(zhuāng)在綫激(jī)光(guāng)粒度儀，能夠實時(shí)獲(huò)取粉末(mò)的粒度(dù)信息，並(bìng)將數(shù)據反饋(kuì)給生產(chǎn)控(kòng)製係統，從而實現對工(gōng)藝參(cān)數的(dí)自(zì)動(dòng)調(tiáo)整，如(rú)霧化氣體(tǐ)壓(yā)力，流量(liáng)等(děng)，以(yǐ)確(què)保生(shēng)產(chǎn)的金(jīn)屬粉末符合(hé)預定(dìng)的(dí)粒度(dù)分(fēn)布要(yào)求，提(tí)高產品(pǐn)質(zhì)量(liáng)和(hé)生產效率，減(jiǎn)少(shǎo)不(bù)合格(gé)產品的產(chǎn)生。

Rise激光(guāng)粒(lì)度儀在(zài)3D打印(yìn)金屬粉(fěn)末(mò)質(zhì)量(liáng)控製(zhì)中的應(yīng)用(yòng)

對於(yú)3D打(dǎ)印金屬(shǔ)粉末的質(zhì)量(liáng)控製，激(jī)光粒(lì)度儀是必(bì)不可(kě)少(shǎo)的工(gōng)具。通過(guò)對(duì)每(měi)批次(cì)金屬粉(fěn)末進行(háng)粒度分布檢測(cè)，可以(yǐ)判斷粉末是(shì)否(fǒu)符(fú)合(hé)使用(yòng)標準。如(rú)果(guǒ)粉末的(dí)粒度過(guò)大或過(guò)小，或者(zhě)粒度分(fēn)布(bù)過寬，都(dū)可能導(dǎo)致(zhì)打(dǎ)印(yìn)過程中(zhōng)出現諸(zhū)如(rú)球(qiú)化，未熔(róng)合，孔隙(xì)率(shuài)高等(děng)問題，影響(xiǎng)打(dǎ)印件(jiàn)的質量(liáng)和性能(néng)。利(lì)用激(jī)光(guāng)粒(lì)度儀對原(yuán)材(cái)料粉末進行嚴(yán)格(gé)的質量(liáng)把關(guān)，能夠有(yǒu)效(xiào)避免(miǎn)因粉末(mò)質(zhì)量(liáng)問(wèn)題而(ér)導致(zhì)的(dí)打(dǎ)印失敗，降(jiàng)低生產成本。

激(jī)光粒度儀(yí)在(zài)3D打印工藝優(yōu)化(huà)中(zhōng)的應用(yòng)

在3D打(dǎ)印(yìn)過(guò)程(chéng)中，金(jīn)屬粉(fěn)末的粒(lì)度(dù)分布與(yǔ)打(dǎ)印工(gōng)藝參數(shù)之(zhī)間存(cún)在(zài)著密(mì)切(qiē)的關(guān)係。通(tōng)過使用激(jī)光粒度儀研究不(bù)同(tóng)粒(lì)度分布(bù)的粉(fěn)末(mò)在不(bù)同打印(yìn)工藝(yì)下的成(chéng)形(xíng)效果，可(kě)以(yǐ)優化(huà)打印(yìn)工(gōng)藝參數(shù)，如(rú)激(jī)光(guāng)功率，掃描速度，層厚等，以獲得(dé)最佳的打(dǎ)印質(zhì)量和(hé)性能。例如(rú)，對於粒度較(jiào)細(xì)的(dí)粉(fěn)末，可(kě)能需要(yào)較低(dī)的(dí)激(jī)光(guāng)功率(shuài)和較(jiào)高的(dí)掃描速(sù)度，以(yǐ)防止過(guò)燒(shāo)和(hé)粉末(mò)飛濺(jiàn)；而對於粒度(dù)較粗(cū)的(dí)粉(fěn)末，則可能(néng)需(xū)要(yào)適(shì)當(dāng)提高激光(guāng)功率和降(jiàng)低掃描速度(dù)，以(yǐ)確(què)保粉(fěn)末能(néng)夠(gòu)充分熔化和融(róng)合。

激光(guāng)粒度儀在(zài)3D打印金(jīn)屬粉末(mò)回(huí)收(shōu)利(lì)用(yòng)中(zhōng)的應(yīng)用

在3D打(dǎ)印過(guò)程中，未(wèi)被熔(róng)化(huà)的(dí)金(jīn)屬(shǔ)粉末可以(yǐ)回(huí)收(shōu)再利用(yòng)，以(yǐ)降低(dī)成本。然而，回(huí)收後的粉末(mò)可(kě)能(néng)會由於(yú)多(duō)次使用而出現(xiàn)粒(lì)度變(biàn)化，氧化(huà)等(děng)問題(tí)，影(yǐng)響(xiǎng)其性能(néng)和可(kě)用(yòng)性(xìng)。通(tōng)過Rise激光(guāng)粒(lì)度儀對回收粉(fěn)末進(jìn)行檢測(cè)，可以了解其粒(lì)度(dù)分(fēn)布(bù)的(dí)變化情況，從(cóng)而確(què)定(dìng)是(shì)否(fǒu)需要對其(qí)進行(háng)篩(shāi)分，還原等處(chǔ)理(lǐ)，以保(bǎo)證(zhèng)回收粉末的質(zhì)量，提高其(qí)再利(lì)用率(shuài)。

激(jī)光(guāng)粒度儀與其(qí)他(tā)分(fēn)析(xī)手段(duàn)的聯(lián)用

為了更(gēng)全(quán)麵(miàn)地(dì)了(liǎo)解3D打(dǎ)印金(jīn)屬(shǔ)粉(fěn)末的(dí)特性，激光(guāng)粒度儀常(cháng)常(cháng)與其他分析手(shǒu)段(duàn)聯(lián)用。例如，與掃描(miáo)電(diàn)子(zǐ)顯微(wēi)鏡（SEM）聯(lián)用(yòng)，可以(yǐ)同時(shí)獲得粉末的粒(lì)度分(fēn)布(bù)和(hé)顆(kē)粒形貌信息(xī)；與X射(shè)綫(xiàn)衍射(shè)（XRD）聯用，可(kě)以分(fēn)析粉(fěn)末(mò)的晶(jīng)體(tǐ)結構(gòu)和相組成等。這些聯用技術能夠為(wéi)3D打印(yìn)金(jīn)屬粉(fěn)末(mò)的(dí)研究和(hé)應(yīng)用提供(gōng)更豐(fēng)富的數(shù)據支(zhī)持(chí)，有(yǒu)助於深(shēn)入探(tàn)究粉(fěn)末(mò)特(tè)性(xìng)與打(dǎ)印件(jiàn)性(xìng)能之間的關係，進一步優化3D打(dǎ)印(yìn)材料(liào)和工藝(yì)。

案(àn)例(lì)分(fēn)析

某(mǒu)航空航(háng)天企(qǐ)業使(shǐ)用激(jī)光(guāng)粒(lì)度(dù)儀對鈦合(hé)金粉末進行檢測，發現(xiàn)當(dāng)粉末(mò)的D90值超過(guò)53μm時，會導(dǎo)致熔池(chí)能(néng)量吸(xī)收不足(zú)，打印(yìn)層間(jiān)結合(hé)力(lì)下(xià)降，影響(xiǎng)打印件的(dí)力學性能。通(tōng)過(guò)嚴(yán)格控(kòng)製(zhì)鈦合金(jīn)粉末的(dí)粒(lì)度分(fēn)布(bù)，使其(qí)D50值(zhí)保持(chí)在(zài)20-45μm範圍(wéi)內(nèi)，並降(jiàng)低衛星(xīng)粉含(hán)量，該(gāi)企業(yè)成(chéng)功提(tí)高了打(dǎ)印(yìn)件的質量(liáng)和(hé)性(xìng)能(néng)，降低(dī)了產(chǎn)品(pǐn)的次品率(shuài)。

發(fā)展趨勢

隨(suí)著3D打印(yìn)技術(shù)的(dí)不(bù)斷發展，對金屬粉(fěn)末的質量要求也(yě)會(huì)越(yuè)來(lái)越(yuè)高。未來，激光(guāng)粒(lì)度儀將朝(zhāo)著(zhuó)更(gēng)高的(dí)分辨(biàn)率，更快的(dí)測量(liáng)速度(dù)，更強的抗幹擾能(néng)力(lì)和(hé)更(gēng)智(zhì)能(néng)化的方向發展。同(tóng)時，與其他(tā)先進技術(shù)如(rú)人(rén)工智能(néng)，大數據等(děng)的深(shēn)度(dù)融合(hé)，將使激(jī)光(guāng)粒(lì)度(dù)儀(yí)在3D打印金屬(shǔ)粉末(mò)的(dí)檢測和質量控(kòng)製(zhì)中(zhōng)發(fā)揮(huī)更(gēng)大(dà)的作(zuò)用(yòng)，為(wéi)3D打印(yìn)產業的發展提(tí)供更有力的(dí)技(jì)術支持。

Rise激光(guāng)粒度(dù)儀在(zài)3D打(dǎ)印(yìn)金屬(shǔ)粉末的應用(yòng)中(zhōng)具有重(zhòng)要意(yì)義(yì)，涵蓋了金(jīn)屬粉(fěn)末的生產，質量控(kòng)製，工藝優化(huà)，回收(shōu)利(lì)用等(děng)多(duō)個(gè)環節(jié)。通過精確(què)測量(liáng)金屬粉(fěn)末的(dí)粒(lì)度分布，激光(guāng)粒度儀為3D打(dǎ)印(yìn)技術提(tí)供了(liǎo)有力的數據支(zhī)持，有(yǒu)助於提高打(dǎ)印(yìn)件(jiàn)的(dí)質量(liáng)和(hé)性(xìng)能，推動3D打印(yìn)產業的(dí)不(bù)斷發展(zhǎn)。