增材制造用銅及銅合金粉檢測的關鍵指標大概有五個,分別為化學成分、粒度、松裝密度、振實密度、流動性。下面我們就這五個指標詳細說明一下檢測要求。
1、化學成分
《增材制造用銅及銅合金粉》標準規(guī)定牌號主要有Cu1、Cu2、CuCrZr、CuNiSi。化學成分檢測元素主要為、銅含量、鉻含量、鋯含量、鎳含量、硅含量、磷含量、錫含量、鋇含量、鉛含量、砷含量、鐵含量、銻含量、鋁含量、硫含量、錳含量、鋅含量、氧含量以及雜質總和。這里主要參考的是GB/T5231規(guī)定的 T2、T3、TCr1-0.15、TNi2.4-0.6-0.5化學成分要求。不過也增加了粉末氧含量要求,Cu1粉氧含量要求為≤0.05%,Cu2、CuCrZr、CuNiSi粉的氧含量要求為≤0.1%。CuSn10粉末成分接近GB/T1176標準中銅合金ZCuSn10P1,該合金中P元素主要是提高金屬溶液流動性和合金耐磨性,結合CuSn10粉末產(chǎn)品成分將P元素含量要求從0.8~1.1%放寬至≤1.1%,并增加了氧含量要求≤0.1%,其他成分也可參考依據(jù)GB/T1176檢測。
2、粒度
粒度是粉末類產(chǎn)品的重要參考指標,不同增材制造工藝對粉末粒度分布有不同的要求。本標準中粉末適用于粉末床熔融(選7區(qū)激光熔融)增材制造領域,粒度范圍為15~53μm;Ⅱ類適用于粉末床熔融(電子束熔化)增材制造領域,粒度范圍為45~106μm。粒度檢測可按照 GB/T 1480《金屬粉末粒度組成的測定 干篩分法》和 GB/T19077《粒度分布 激光衍射法》的規(guī)定執(zhí)行。
3、松裝密度
松裝密度是粉末自由填充單位容積的質量,應增材制造過程粉末相當于自由填充的狀態(tài),因此松裝密度的大小會影響增材制造制件的致密度。銅及銅合金粉的松裝密度檢測要求為應不小于4.20g/cm3。松裝密度檢測按照GB/T1479.1《金屬粉末 松裝密度的測定 第1部分:漏斗法》的規(guī)定執(zhí)行。
4、振實密度
振實密度是粉末在容器中經(jīng)過機械振動達到較理想排列狀態(tài)的粉末集體密度,振實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),如:粉末粒度及其分布、顆粒形狀及其表面粗糙度、比表面積等,振實密度越大,說明粉末的相對流動性越好。銅及銅合金粉的振實密度檢測要求為應不小于4.50g/cm3。
5、流動性
流動性是指以一定量粉末流過規(guī)定孔徑的標準漏斗所需要的時間,通常采用霍爾流速漏斗,流動性單位為 s/50g,表征粉末流動的難易程度,數(shù)值越小流動性越好。粉末的粒度、濕度、靜電以及粉末是否為球形均會影響粉末的流動特性。無論對于鋪粉還是送粉的增材制造工藝,粉末的流動特性均會影響增材制造過程和制件性能。銅及銅合金粉的流動性檢測要求應不大于 25.0s/50。流動性檢測按照 GB/T1482《金屬粉末流動性的測定 標準漏斗法(霍爾流速計)》的規(guī)定執(zhí)行。