本發(fā)明涉及一種粉末進行流動性測定的方法,尤其涉及一種3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法。
背景技術(shù):
3D打印技術(shù)是近年來發(fā)起的新技術(shù),其應用領(lǐng)域十分廣泛,包括:航空航天、武器裝備、工業(yè)設(shè)計與制造、模具、醫(yī)療以及時裝、電影、建筑、創(chuàng)意設(shè)計等多個不同的行業(yè)。近年來,3D打印在航空航天領(lǐng)域的應用發(fā)展十分迅速,成為制造技術(shù)的熱點,并受到廣泛關(guān)注和重視。
由于現(xiàn)代科技的快速發(fā)展,越來越多的行業(yè)如汽車行業(yè)、航空航天行業(yè)、郵輪運輸行業(yè)等追求材料輕量化,這些領(lǐng)域很多采用鋁合金進行相關(guān)零件的制造。傳統(tǒng)制造方法制備復雜零部件造價高昂,甚至難以制備,而通過3D打印技術(shù)則可以很容易的實現(xiàn),因此在金屬3D打印行業(yè)中,鋁合金的應用占據(jù)了半壁江山。而且在其它領(lǐng)域中,很多零件產(chǎn)品對精度要求越來越高,傳統(tǒng)加工制造方法難以達到,且對操作工的技術(shù)要求非常之高,加工成本非常高昂,而3D打印技術(shù)恰好可以解決這一問題,其打印成品精度十分之高,并且操作不復雜,這和目前推崇的高精度、量化生產(chǎn)的潮流一致。
采用鋁合金粉末進行3D打印時,粉末的流動性直接影響著打印成品的質(zhì)量,其中鋁合金粉末的球形度可直接通過掃描電鏡來進行觀察,而其流動性的測定卻較為困難。通常粉末流動性可通過其流速來體現(xiàn),但是由于鋁合金粉末自身質(zhì)量較輕,且粉末之間容易發(fā)生團聚,無法進行流速測定。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于,針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種分散性好、測定準確、操作流程短、步驟簡單的D打印超微鋁合金粉末流速測定方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法,將超微鋁合金粉末與摻合粉末混勻得到混合粉,混合粉放入測試裝置中,混合粉從測試裝置中漏出下落,測定混合粉漏完所用時間,計算后得到3D打印超微鋁合金粉末流速;其中摻合粉末的密度大于超微鋁合金粉末密度,且形成分散不團聚的混合粉。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選包括以下步驟:
A、稱重:分別稱取超微鋁合金粉末、摻合粉末,其中超微鋁合金粉末占混合粉總重量的5-10%;
B、混合:將超微鋁合金粉末與摻合粉末混合均勻;
C、測試:準備測試裝置,先堵塞測試裝置中的漏斗孔,取標準重量的混合粉置入漏斗中,松開漏斗孔的同時計時,記錄漏斗中粉末漏完的時間;
D、重復測試至少三次,取平均值,計算得到3D打印超微鋁合金粉末流速。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述超微鋁合金粉末的粒徑為10-50μm。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述摻合粉末的粒徑為15-53μm。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述摻合粉末的密度為超微鋁合金粉末密度的2.7-3.5倍。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述摻合粉末選擇滲碳鋼粉末。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述摻合粉末選擇20CrMnTi滲碳鋼粉末。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述步驟C測試中,所述漏斗孔直徑為2.5mm。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述步驟C測試中,所述標準重量為50g。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述步驟C測試中,所述計時采用紅外線自動計時裝置。
本發(fā)明通過在超微鋁合金粉末中添加大量的密度大于超微鋁合金粉末的摻合粉,使得摻合粉將超微鋁合金粉末包裹分散,使得超微鋁合金粉末不團聚,具有良好的流動性,從而實現(xiàn)了超微鋁合金粉末流速的測定,為評估3D打印鋁合金粉末的品質(zhì)提供了有效手段。本發(fā)明的方法流速測定操作流程短,步驟簡單、測定準確;很好解決鋁合金粉末流速的無法測量的問題。
具體實施方式
為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。
一種3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法,將超微鋁合金粉末與摻合粉末混勻得到混合粉,混合粉放入測試裝置中,混合粉從測試裝置中漏出下落,測定混合粉漏完所用時間,計算后得到3D打印超微鋁合金粉末流速;其中摻合粉末的密度大于超微鋁合金粉末密度,且形成分散不團聚的混合粉。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選包括以下步驟:
A、稱重:分別稱取超微鋁合金粉末、摻合粉末,其中超微鋁合金粉末占混合粉總重量的5-10%;
B、混合:將超微鋁合金粉末與摻合粉末混合均勻;具體混合采用混料瓶,將鋁合金粉與20CrMnTi滲碳鋼粉倒入混料瓶中,手動混料30s,直至充分混合;
C、測試:準備測試裝置,先堵塞測試裝置中的漏斗孔,取標準重量的混合粉置入漏斗中,松開漏斗孔的同時計時,記錄漏斗中粉末漏完的時間;具體為:左手手指堵住漏斗孔,再將混料瓶中混合均勻的粉末倒入漏斗,右手持秒表,左手手指松開,粉末從漏斗開始漏出的同時秒表開始計時,若手指松開,粉末不漏,可用頂針適當頂一下,待粉末從漏斗完全漏出的同時秒表停止計時,讀出秒表示數(shù),進行記錄。
除了上述采用秒表計時外,還可以采用自動計時裝置進行計時,例如采用紅外線自動計時裝置。在漏斗徑下方設(shè)置紅外線計時裝置,紅外線對應漏斗徑底面下方,當紅外線檢測有粉末流出時,開始計時,當紅外線檢測未有粉末時計時結(jié)束。自動檢測的時間更為準確。紅外線計時裝置為現(xiàn)有技術(shù),不再贅述。
D、重復測試至少三次,取平均值,計算得到3D打印超微鋁合金粉末流速。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述超微鋁合金粉末的粒徑為10-50μm。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述摻合粉末的粒徑為15-53μm。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述摻合粉末的密度為超微鋁合金粉末密度的2.7-3.5倍。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述摻合粉末選擇滲碳鋼粉末。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述摻合粉末選擇20CrMnTi滲碳鋼粉末。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述步驟C測試中,所述漏斗孔直徑為2.5mm。
所述的3D打印超微鋁合金粉末流速測定方法中,優(yōu)選所述步驟C測試中,所述標準重量為50g。
金屬粉末的流動性,具體到3D打印超微鋁合金粉末流速測定,以50g金屬粉末流過特定孔徑的漏斗所需要的時間來表示。
測試裝置包括以下部件:
鐵架臺1套
漏斗不銹鋼(Φ2.5mm)1只
量杯不銹鋼(Φ31mm、25ml)1只
支架不銹鋼1只
秒表1只
溢料盤不銹鋼1只
毛刷1只
本發(fā)明通過以下具體實施例詳細描述本發(fā)明:
實施例1,選擇粒徑為10-50μm的超微鋁合金粉末、粒徑15-53μm滲碳鋼作為摻合粉末,摻合粉末的密度為超微鋁合金粉末密度的3.2倍。
1)稱重:稱取鋁合金粉末與20CrMnTi滲碳鋼粉末共50g,超微鋁合金粉末占混合粉總重量的10%;
2)混合:將鋁合金粉與20CrMnTi滲碳鋼粉倒入混料瓶中,手動混料30s,直至充分混合;
3)測量:準備測試裝置,左手手指堵住漏斗孔,再將混料瓶中混合均勻的粉末倒入漏斗,右手持秒表,左手手指松開,粉末從漏斗開始漏出的同時秒表開始計時,若手指松開,粉末不漏,可用頂針適當頂一下,待粉末從漏斗完全漏出的同時秒表停止計時,讀出秒表示數(shù),進行記錄。
4)重復測試至少三次,取平均值,計算得到3D打印超微鋁合金粉末流速。
此組混合粉末三次測定流速為:33.24s、33.20s、33.19s所得的流速為平均為33.21s/50g。
實施例2,選擇粒徑為20-30μm的超微鋁合金粉末、粒徑20-50μm15號滲碳鋼作為摻合粉末,摻合粉末的密度為超微鋁合金粉末密度的3.5倍。
1)稱重:稱取鋁合金粉末與15號滲碳鋼粉末共50g,超微鋁合金粉末占混合粉總重量的5%;
2)混合:將鋁合金粉與15號滲碳鋼粉倒入混料瓶中,手動混料30s,直至充分混合;
3)測量:準備測試裝置,左手手指堵住漏斗孔,再將混料瓶中混合均勻的粉末倒入漏斗,右手持秒表,左手手指松開,粉末從漏斗開始漏出的同時秒表開始計時,若手指松開,粉末不漏,可用頂針適當頂一下,待粉末從漏斗完全漏出的同時秒表停止計時,讀出秒表示數(shù),進行記錄。
4)重復測試至少三次,取平均值,計算得到3D打印超微鋁合金粉末流速。
此組混合粉末三次測定流速為:36.76s、36.59s、36.49s所得的流速為平均為36.65s/50g。
實施例3,選擇粒徑為30-50μm的超微鋁合金粉末、粒徑15-53μm20CrMnTi滲碳鋼作為摻合粉末,摻合粉末的密度為超微鋁合金粉末密度的2.7倍。
1)稱重:稱取鋁合金粉末與20CrMnTi滲碳鋼粉末共50g,超微鋁合金粉末占混合粉總重量的7%;
2)混合:將鋁合金粉與20CrMnTi滲碳鋼粉倒入混料瓶中,手動混料30s,直至充分混合;
3)測量:準備測試裝置,左手手指堵住漏斗孔,再將混料瓶中混合均勻的粉末倒入漏斗,右手持秒表,左手手指松開,粉末從漏斗開始漏出的同時秒表開始計時,若手指松開,粉末不漏,可用頂針適當頂一下,待粉末從漏斗完全漏出的同時秒表停止計時,讀出秒表示數(shù),進行記錄。
4)重復測試至少三次,取平均值,計算得到3D打印超微鋁合金粉末流速。
此組混合粉末三次測定流速為:34.23s、34.21s、34.25s,所得的流速為平均為34.23s/50g。
通過上述實施例可以看出:通過摻雜高密度的摻合粉末,一方面加大鋁合金粉末的分散性,使超微鋁合金粉末不再團聚,提高流動性,方便進行測試流速。該測試選擇標準摻合粉末、標準測試裝置,通過相對流速的測試,從而得到超微鋁合金粉末的流動性指標。也相應對于超微鋁合金粉末在金屬3D打印研究通過數(shù)據(jù)參考。
以上實施例的計時還可以采用紅外線自動計時裝置進行計時,其他步驟與前述一致,也可以得到3D打印超微鋁合金粉末流速相對測定結(jié)果。