增材制造技术,尤其是基于金属粉末的 3D 打印技术,为金属粉末烧结板的制造带来了性的变化。与传统成型工艺相比,3D 打印能够直接根据三维模型将金属粉末逐层堆积并烧结成型,实现复杂形状烧结板的快速制造。在航空航天领域,利用选区激光熔化(SLM)技术制造航空发动机的复杂冷却通道烧结板。SLM 技术能够精确控制激光能量,使金属粉末在局部区域快速熔化并凝固,形成具有精细内部结构的烧结板。这种冷却通道烧结板可以根据发动机的热流分布进行优化设计,有效提高冷却效率,降低发动机温度,提升发动机的性能和可靠性。与传统制造方法相比,3D 打印制造的冷却通道烧结板重量可减轻 15% - 20%,且制造周期大幅缩短,从传统方法的数周缩短至几天。设计含光致变色材料的金属粉末,让烧结板的颜色随光照变化。正规的金属粉末烧结板源头厂家

混合是将不同种类的金属粉末或金属粉末与添加剂按照一定比例充分混合均匀的过程,其目的是确保在后续的成型和烧结过程中,各种成分能够均匀分布,从而使烧结板获得一致的性能。混合工艺的好坏直接影响粉末的均匀性。常用的混合设备有V型混合机、双锥混合机、三维运动混合机等。V型混合机由两个不对称的圆筒呈V型连接而成,在旋转过程中,粉末在两个圆筒内不断翻滚、对流,从而实现混合。其结构简单,混合效率较高,但对于一些流动性较差或易团聚的粉末,混合效果可能不理想。双锥混合机的混合容器呈双锥形,在旋转时,粉末在容器内形成复杂的运动轨迹,包括轴向和径向的混合,能够较好地实现粉末的均匀混合,且对不同性质的粉末适应性较强。三维运动混合机则通过独特的三维运动方式,使混合容器在三个方向上同时进行运动,粉末在容器内产生强烈的翻腾、扩散和剪切作用,混合效果更为理想,尤其适用于对混合均匀性要求极高的场合。正规的金属粉末烧结板源头厂家采用微波辅助制备金属粉末,快速合成且改善粉末烧结特性。

为了改善金属粉末的成型性能、烧结性能以及终烧结板的性能,常常需要添加一些添加剂。添加剂的种类繁多,作用各不相同。润滑剂是一类常见的添加剂,如硬脂酸锌、硬脂酸钙等。在粉末压制过程中,润滑剂能够降低粉末颗粒与模具壁之间的摩擦力,使粉末在模具中填充更加均匀,减少压制压力的不均匀分布,从而提高成型坯体的密度均匀性和表面质量,同时也有利于坯体的脱模,减少模具的磨损,延长模具的使用寿命。粘结剂在一些特殊的成型工艺中起着关键作用,如在注射成型中,常用的粘结剂有石蜡、聚乙烯、聚丙烯等。粘结剂能够将金属粉末粘结在一起,使混合粉末具有良好的流动性和成型性,便于通过注射机注入模具型腔中形成复杂形状的坯体。在后续的脱脂和烧结过程中,粘结剂会被去除,但它在成型阶段对保证坯体的形状和尺寸精度至关重要。
水雾化法是利用高速水流冲击金属液流,其冷却速度比气体雾化法快得多,能够使金属液迅速凝固成粉末。水雾化法的优点是成本低,生产效率高,但其制备的粉末形状不规则,多为不规则的块状或片状,且由于水与金属液的接触,可能会导致粉末表面存在一定程度的氧化和杂质污染。在一些对粉末性能要求相对不高的领域,如水雾化法制备的铁基粉末常用于制造普通机械零件的烧结板。还原法是利用还原剂将金属氧化物还原成金属粉末的方法。常用的还原剂有氢气、一氧化碳等。以氢气还原金属氧化物为例,其反应过程为:金属氧化物与氢气在一定温度下发生化学反应,氢气夺取金属氧化物中的氧,将金利用生物相容性金属粉末,制造用于医疗植入的烧结板,促进人体组织融合。

放电等离子烧结技术是在粉末颗粒间施加脉冲电流,利用放电产生的瞬间高温和高压实现粉末快速烧结的方法。SPS技术具有升温速度快(可达100-1000℃/min)、烧结时间短(几分钟到几十分钟)、能有效抑制晶粒长大等优点,适用于制备高性能金属粉末烧结板。在制备纳米晶金属烧结板时,SPS技术能够在极短时间内使纳米粉末颗粒快速烧结,同时保持纳米晶结构。例如,利用SPS技术制备的纳米晶铜烧结板,其硬度比传统粗晶铜烧结板提高了2-3倍,同时保持了良好的导电性和延展性。在制备梯度功能材料烧结板方面,SPS技术也具有独特优势。通过控制烧结过程中的温度、压力和时间等参数,可以在烧结板中形成成分和结构连续变化的梯度层。例如,制备具有耐磨外层和韧性内层的金属梯度烧结板,用于机械零件的表面强化。SPS技术能够精确控制梯度层的厚度和成分变化,提高梯度功能材料的性能和可靠性。设计梯度成分的金属粉末,使烧结板不同部位呈现不同性能,满足多元需求。正规的金属粉末烧结板源头厂家
采用激光诱导合成金属粉末,精确控制成分与结构,提升烧结板性能。正规的金属粉末烧结板源头厂家
在航空航天领域,金属粉末烧结板凭借其优异的综合性能成为关键材料。如前文所述,航空发动机的涡轮盘、叶片等高温部件采用粉末冶金高温合金烧结板制造,能够满足发动机在高温、高压、高转速等极端工况下对材料性能的严苛要求,提高发动机的热效率和推力重量比。飞机的结构件,如机翼大梁、机身框架等采用粉末冶金钛合金烧结板,在保证结构强度的同时实现了轻量化设计,降低了飞机重量,提高了燃油效率和飞行性能。汽车制造行业也是金属粉末烧结板的重要应用领域。在汽车发动机中,气门座圈、导管、活塞环等部件常采用铜基或铁基合金粉末烧结板制造,这些部件能够在高温、高压、高速摩擦的恶劣环境下稳定工作,提高发动机的性能和可靠性。在变速器中,齿轮、同步器齿毂等零件由金属粉末烧结板制成,其高精度和良好的力学性能保证了换挡的平稳性和传动效率。在制动系统中,添加特殊摩擦材料的金属粉末烧结板用于制造刹车片和刹车盘,具备良好的摩擦性能和耐磨性,确保了制动安全。正规的金属粉末烧结板源头厂家