3D打印用鎳粉檢測詳解，增材制造企業(yè)可參考
作者：發(fā)布時間 : 2021-04-07 類型：權(quán)威檢測標(biāo)簽： 認(rèn)證證書21世紀(jì)"工業(yè)4.0” 一直都是國家戰(zhàn)略的重要發(fā)展方向。3D打印技術(shù)以其高度靈活性，可定制化，可加工復(fù)雜構(gòu)件等等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用在生物醫(yī)療、汽車制造、機(jī)械制造、航空航天等領(lǐng)域。當(dāng)然，可用于3D打印的材料有很多，如塑料、橡膠、石有、尼龍等等領(lǐng)域，不過隨著人們對金屬材料的不斷研究，增材制造工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，鎳粉以其良好的可塑性能、耐腐蝕性能、磁性能等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在電鍍工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、飛機(jī)雷達(dá)等制造業(yè) 上。而且憑借這獨(dú)特的理化性能，鎳粉還可以用于制造電池的電極材料、化工催化劑、焊絲、磁性材料等燈產(chǎn)品，甚至微米級的鎳粉還可以作為粘結(jié)劑或冶金添加劑，用來制造硬質(zhì)合金。
我國有關(guān)鎳粉檢測標(biāo)準(zhǔn)有很多，比如GB/T 19588-2004《納米鎳粉》、GB/T 5247-2012《電解鎳粉》、GB/T7160《羰基鎳粉》、YS/T 1338-2019《電容器電極鎳粉》、YS/T 218-2011《超細(xì)羰基鎳粉》、YS/T717-2009《霧化鎳粉》、YS/T 889-2013《粉末冶金用再生鎳粉》、YS/T 925-2013《還原鎳粉》等等?？晒﹨⒖枷嚓P(guān)鎳標(biāo)準(zhǔn)有GB/T5235《加工鎳及鎳合金化學(xué)成分和產(chǎn)品形狀》、GB/T20507 《球形氫氧化鎳》、GB/T 26016《高鎳》。國外標(biāo)準(zhǔn)有ASTMA494/A494M、ASTM B906。雖然相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有很多，但是用于增材制造的鎳粉標(biāo)準(zhǔn)卻尚未制定。
標(biāo)準(zhǔn)缺失帶來的一大問題就是質(zhì)量參差不齊。由于制備鎳粉的工藝較多，比如噴霧熱分解法、液相還原法、羰基鎳熱分解法、真空熱分解法、機(jī)械球磨、氣相還原法、電解法、加壓還原法等等。這類工藝制造的鎳粉粒度雖然較細(xì)，但是尺寸效應(yīng)明顯，而且球形較差，粉體表面缺陷較多，不能滿足要求苛刻的3D打印增材制造。當(dāng)然，隨著技術(shù)的發(fā)展，靄化制粉工藝和等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉工藝等霧化法制備的鎳粉也被開發(fā)出來。這類鎳粉通常表面光潔度好、缺陷低、相對霧化方式低、球形度高，非常適用于對粒度、流動性要求嚴(yán)格的增材制造及粉末治金行業(yè)。
如何保證增材制造用的鎳粉質(zhì)量就成為各方關(guān)注的問題。生產(chǎn)企業(yè)想要批量生產(chǎn)高品質(zhì)的鎳粉，增材制造行業(yè)想要加工合格零件滿足工藝需求，政府執(zhí)行監(jiān)督抽查都需要參考的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。為了方便大家在做3D打印用鎳粉檢測時，制定科學(xué)的檢測方案，費(fèi)爾小編在綜合查閱了相關(guān)資料后，推薦大家可以主要做鎳粉的化學(xué)成分分析、粒度振實(shí)密度、松裝密度、流動性等關(guān)鍵指標(biāo)。
化學(xué)成分分析
通常鎳粉的主要成分為鎳，這一點(diǎn)毋容置疑。其他雜質(zhì)元素可以檢測鈷、銅、鐵、錳、鋅、鈣、鎂、硅、鈉、鉛、碳、氧、硫等含量。以上元素檢測方法可參考GB/T8647系列標(biāo)準(zhǔn)。氧可參考GB/T 11261標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，鎳元素作為主要成分，我們建議檢測指標(biāo)可要求為99.9%、99.4%、 99.0%三個等級。
粒度檢測
粒度檢測可以參考使用干篩分法、激光衍射法，具體檢測指標(biāo)可根據(jù)適用領(lǐng)域來區(qū)分。如用于粉末床激光熔融增材制造領(lǐng)域，粒度檢測范圍可為15 ~53μm;于粉末床電子束熔化增材制領(lǐng)域，粒度范圍可為45 ~ 150μm;用于定向能量沉積增材制造領(lǐng)域，粒度范圍可為30 ~ 250μm。
松裝密度檢測
由于在增材制造過程中，鎳粉相當(dāng)于處在自由填充的狀態(tài)，所以通過檢測代表粉末自由填充單位容積質(zhì)量的松裝密度，就可以了解鎳粉對于增材制造零件的致密度影響程度。參考指標(biāo)為松裝密度應(yīng)不于5.0g/cm3。
振實(shí)密度檢測
振實(shí)密度相對于松裝密度主要是粉末多種物理性能和工藝性能的綜合體現(xiàn)，它代表的是粉末在容器中經(jīng)過機(jī)械振動達(dá)到較理想排列狀態(tài)的集體密度。振實(shí)密度越大，說明粉末的相對流動性越好增材制造用鎳粉末的振實(shí)密度參考檢測指標(biāo)應(yīng)不小于5.6g/cm3。
流動性檢測
增材制造用鎳粉的流動性可參考使用標(biāo)準(zhǔn)漏斗法(霍爾流速計)檢測。流動性一般是測量一 定量粉末流過標(biāo)準(zhǔn)漏斗孔徑所需要的時間。流動性數(shù)值越小，流動性越好。當(dāng)然粒度、濕度、靜電以及粉末都會影響粉末的流動特性。對于需要鋪粉或送粉的增產(chǎn)制造I藝，流動性也是影響最終成品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一。參考檢測指標(biāo)可以要求流動性應(yīng)不大于15s/50g。
以上便是3D打印用鎳粉檢測的相關(guān)參考知識，增材制造企業(yè)可酌情參考。根據(jù)相關(guān)資料顯示，國家已經(jīng)開始著手制定增材制造用鎳粉的標(biāo)準(zhǔn)工作。由國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)帶頭，結(jié)合增材制造用鎳粉的生產(chǎn)、檢測數(shù)據(jù)、結(jié)合企業(yè)具體的生產(chǎn)情況，通過分析匯總，相信不久的將來，我們就會看到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布。
