揭秘3D打印金属粉末的制备方法(3)

时间：2017-02-11 22:14 来源：南极熊作者：中国3D打印网阅读：次

2.2.1层流雾化技术
层流雾化技术是由德国Nanoval公司等提出，该技术对常规喷嘴进行了重大改进。图3为层流雾化喷嘴结构图。改进后的雾化喷嘴雾化效率高，粉末粒度分布窄，冷却速度达106～107K/s。在2.0MPa的雾化压力下，以Ar或N2为介质雾化铜、铝、316L不锈钢等，粉末平均粒度达到10μm。该工艺的另一个优点是气体消耗量低，经济效益显著，并且适用于大多数金属粉末的生产。缺点是技术控制难度大，雾化过程不稳定，产量小（金属质量流率小于1kg/min），不利于工业化生产。Nanoval公司正致力于这些问题的解决。

2.2.2超声紧耦合雾化技术
超声紧耦合雾化技术是由英国PSI公司提出。该技术对紧耦合环缝式喷嘴进行结构优化，使气流的出口速度超过声速，并且增加金属的质量流率。图 4为典型的紧藕合雾化喷嘴结构图-Unal雾化喷嘴。在雾化高表面能的金属如不锈钢时，粉末平均粒度可达20μm左右，粉末的标准偏差最低可以降至1.5μm。

该技术的另一大优点是大大提高了粉末的冷却速度，可以生产快冷或非晶结的粉末。从当前的发展来看，该项技术设备代表了紧耦合雾化技术的新的发展方向，且具有工业实用意义，可以广泛应用于微细不锈钢、铁合金、镍合金、铜合金、磁性材料、储氢材料等合金粉末的生产。

2.2.3热气体雾化法
近年来，英国的PSI公司和美国的HJF公司分别对热气体雾化的作用及机理进行了大量的研究。 HJF公司在1.72MPa压力下，将气体加热至200～400℃ 雾化银合金和金合金，得出粉末的平均粒径和标准偏差均随温度升高而降低。与传统的雾化技术相比，热气体雾化技术可以提高雾化效率，降低气体消耗量，易于在传统的雾化设备上实现该工艺，是一项具有应用前景的技术。但是，热气体雾化技术受到气体加热系统和喷嘴的限制，仅有少数几家研究机构进行研究。

(责任编辑：admin)

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