作為難熔金屬粉末的典型代表,鎢粉(W)更適合應(yīng)用于3D打印技術(shù)(增材制造)中,因為增材制造技術(shù)能有效緩解粉末冶金法操作復(fù)雜、耗材、產(chǎn)品質(zhì)量一般以及對生態(tài)環(huán)境污染較大等問題,但是該技術(shù)對粉末的各方面性能如流動性要求也較高。
粉末流動性是指以一定量粉末流過規(guī)定孔徑的標(biāo)準(zhǔn)漏斗所需要的時間來表示,通常采用的單位為s/50g。正常情況下,粉末流動性數(shù)值越小,則粉末流動性越好;反之亦然。在粉末流動性不同的情況下,制備相應(yīng)的零部件的生產(chǎn)流程、工藝設(shè)備和工藝參數(shù)等也會有所區(qū)別。
在3D打印復(fù)雜鎢零部件時,如果鎢粉末流動性較差,則就不能保證自動送粉或鋪粉的速率和均勻度,或者容易產(chǎn)生搭橋現(xiàn)象,進而使壓坯尺寸或密度達不到要求,甚至局部不能成形或開裂,影響鎢產(chǎn)品質(zhì)量。所以,一般選用高球形化、粒度適中和表面光滑的W粉來作為3D打印的原料,因為該粉末的流動性更好。
測定粉末流動性的儀器稱為粉末流動儀或霍爾流速計,由漏斗、底座和接粉器等部件組成。漏斗在出廠前和用戶使用前都要用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進行校正,測定校正系數(shù)。50g標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在新漏斗上的流動時間應(yīng)在40s±0.5s以內(nèi)。當(dāng)漏斗使用一段時間后,用50g標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測得的流動時間縮短到37s以下時,這個漏斗應(yīng)予報廢。
影響粉末流動性的因素有很多,包括顆粒尺寸、形狀、表面狀態(tài)、密度、空隙率等。另外,顆粒之間的內(nèi)摩擦力和粘附力等的復(fù)雜關(guān)系,也會在一定程度上粉體的流動性。