具有改进的物理特性的增材制造粉末、其制造方法及其用途与流程

专利2026-09-13  21


本技术总体上涉及可用于增材制造操作的粉末材料的领域,并且更具体而言,涉及具有改进的物理特性的增材制造粉末、其制造方法及其用途。


背景技术:

1、在增材制造操作中,用于立体平版印刷工艺中的粉末需要在立体平版印刷工艺的每一阶段以统一的方式精确地铺展开,以确保粉末表面形态的可预测性。

2、通常,这难以通过常规粉末实现,因为细粉末表现出不一致的流动性行为并且降低立体平版印刷工艺的效率。例如,具有较差流动性的粉末降低了粉末耙(或“复涂机”)的效率,这使得转化为不可预测的粉末表面形态。在与激光相互作用时,这种情况可导致在成品中出现不期望的孔隙、立体平版印刷层的分层和不完全熔化。此类严重缺陷增加了废品率,因为这些缺陷导致成品部件不可使用,这增加了制造成本并降低了生产率。此外,此类事件的不可预测性阻碍了增材制造技术的广泛传播,因为需要非常大的设计安全系数以适应此类性质的波动,因而在该过程中丧失了采用增材制造所寻求的经济和性能优势。

3、随着颗粒变小,重力对颗粒的相对影响变小,并且在大规模时可忽略的内聚力变得显著。由于全部有助于内聚和摩擦的力抵消了重力并使流动性下降,因此内聚力至关重要。关于内聚力,通常例举范德华相互作用、通过局部静电荷和氢键的极性相互作用以及通过吸附水的表面张力。在这些内聚力中,在导电粉末中的静电荷介导的相互作用不成问题,因为随着电荷在导体中的自由重组,全部电荷分离立即不受约束。当要在非零绝对温度处理粉末时,范德华相互作用不可避免。

4、已经提出了各种解决方案从而改进粉末流动性。

5、例如,3-d打印操作者通常通过在每个操作者的具体条件下干燥粉末以控制吸附水从而“重置”粉末状态。一些粉末制造商在其制造流程中还包括干燥步骤。然而,这种方法没有完全减轻问题,因为在该方法的每个步骤中,都需要密切监测全部操作以使粉末远离水分。在一些环境中,这极其困难。在保障品质的范围内,认为这可能是错误的主要来源。此外,这种已知的解决方案的缺点在于,当将粉末暴露于从粉末中除去水所需的高温时,它成为了生产线的瓶颈,增加了操作成本(例如,电力消耗)并且增加了造成存在不期望的副产物的可能性。此外,从粉末颗粒表面除去吸附水极其困难,使得经常剩余一些残留水,这仍会造成粉末流动性问题。

6、美国专利no.8,894,739和no.7,943,084教导了将铝粉末浸渍到硅烷和烷烃溶液中并制浆以在粉末颗粒的表面上产生疏水外层,从而避免颗粒表面上的水吸附。然而,外表面层的厚度、粉末的化学成分和纳米粗糙度受到损害,因为几乎不能控制金属铝粉末和溶液之间的化学反应。这种方法并没有取得成功,至少是因为所得颗粒趋于通过团聚形成二次颗粒,这不利地影响粉末的振实密度。另外值得注意的是,制浆方法需要大量的溶剂,这些溶剂受到过量反应物的污染(无水方法使用过量反应物)。此外,粉末需要与溶剂物理分离并干燥,这在工业规模的分批处理中是耗时且困难的。此外,在霍尔试验(hall test)中这些粉末中的大部分不流动,这表明仍然存在粉末流动性问题。

7、美国专利no.9,994,716教导了将粉末与有效量的疏水气相二氧化硅干混合以将疏水气相二氧化硅层分布在颗粒的表面上,从而试图避免颗粒表面上的水吸附。这并没有取得成功,至少是因为增材制造操作者通常限制粉末材料中添加剂(通常认为气相二氧化硅是不期望的添加剂)的存在,添加剂可能会产生对加固部件的机械性质极其有害的夹杂物。此外,当将夹杂物置于溶液中时(例如,通过激光或电子束熔化),改变了原料的化学性质。鉴于上述情况,这种针对流动性问题提出的解决方案还没有受到市场认可。

8、鉴于以上情况,需要提供减轻现有粉末的至少一部分缺陷的用于增材制造操作的粉末。


技术实现思路

1、提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键方面或必要方面。

2、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且根据astm b213在30%相对湿度确定的流动性≤20s。

3、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且具有根据astm b213在75%相对湿度确定的可测定的流动性。

4、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且具有根据astm b213在30%相对湿度确定的第一流动性、以及根据astm b213在75%相对湿度确定的第二流动性,其中第二流动性/第一流动性的比率为至少0.90。

5、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,psd包括一部分含量高达30体积%的尺寸<20μm的细颗粒,并且根据astm b213在30%相对湿度确定的粉末的流动性≤40s。

6、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,psd包括一部分含量高达30体积%的尺寸<20μm的细颗粒,并且粉末具有根据astm b213在75%相对湿度确定的可测定的流动性。

7、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,psd包括一部分含量高达30体积%的尺寸<20μm的细颗粒,并且所述粉末具有根据astm b213在30%相对湿度确定的第一流动性、以及根据astm b213在75%相对湿度确定的第二流动性,其中第二流动性/第一流动性的比率为至少0.90。

8、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,其中颗粒具有连接至颗粒的至少一部分表面上的分子,该分子降低粉末的亲水性,其中降低粉末的亲水性的分子以小于800ppm的量存在于粉末中。

9、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且根据astm b212在30%相对湿度确定的表观密度≥2.440g/cm3。

10、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且根据astm b212在75%相对湿度确定的表观密度≥2.400g/cm3。

11、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且具有根据astm b212在30%相对湿度确定的第一表观密度、以及根据astm b212在75%相对湿度确定的第二表观密度,其中第二表观密度示出了相对于第一表观密度≤2%的损失。

12、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种包含增材制造粉末的海运容器,该粉末包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,其中海运容器包括具有第一d50的粉末的顶层、以及具有第二d50的粉末的底层,其中第一d50>第二d50。

13、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种包含增材制造粉末的海运容器,该粉末包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,其中海运容器中的粉末沿其纵轴形成分层,分层包括多个区,其中多个区中的第一区的d50粉末尺寸不同于多个区中的第二区的d50粉末尺寸。

14、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造的三维金属部件,其中部件包括具有垂直于部件的构建平面的表面的主体,该表面的特征在于,ra≤25微米和/或rz≤230微米。

15、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种增材制造的三维金属部件,其中部件包括氧小于5ppm并且显微结构的无孔隙率为至少95%的主体。

16、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种用于获得增材制造粉末的方法,包括提供一定体积的粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,以及将分子连接在颗粒的表面从而降低颗粒的亲水性以获得增材制造粉末,其中粉末具有用astm b213在75%相对湿度确定的可测定的流动性。

17、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种用于获得增材制造粉末的方法,包括用等离子体雾化原料以获得粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的颗粒,使颗粒与包含试剂的反应性气体接触并将试剂引入颗粒的表面,该试剂降低了颗粒的亲水性,并且粉末具有用astm b213在75%相对湿度确定的可测定的流动性。

18、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种用于制造三维部件的方法,包括提供一定体积的粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的等离子体雾化的球形颗粒,以及将分子连接在颗粒的表面从而降低颗粒的亲水性以获得增材制造粉末,其中降低粉末的亲水性的分子以小于800ppm的量存在于粉末中,并且其中粉末具有用astm b213在75%相对湿度确定的可测定的流动性。

19、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种用于制造三维部件的装置,包括用于在制造过程中支撑部件的熔融床、用于将连续量的粉末供应至熔融床的粉末输送系统、用于产生能量束以由粉末层形成部件的层的单元、以及用于从熔融床排出未烧结粉末的排出系统(drainage system),该排出系统被配置为用于排出根据astm b213在30%相对湿度确定的流动性≤20s的粉末。

20、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种用于制造三维部件的装置,包括用于在制造过程中支撑部件的熔融床、用于将连续量的粉末供应至熔融床的粉末输送系统、用于产生能量束以由粉末层形成部件的层的单元、以及配置为用于以至少250mm/s的速度行进穿过熔融床以产生粉末层的再涂覆部件。

21、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种通过增材制造而制造的三维部件,该部件具有几何结构,三维部件包含金属材料,其中三维部件具有极限强度;并且三维部件的极限强度与传统制造部件的极限强度的比率为至少80%,其中传统制造部件不同于该三维部件,传统制造部件的几何结构与通过增材制造而制造的三维部件的几何结构相同,传统制造部件所含的金属材料与通过增材制造而制造的三维部件的金属材料相同。

22、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种通过增材制造而制造的三维部件,该三维部件具有几何结构,三维部件包括含有金属材料的金属显微结构,其中三维部件的金属显微结构的极限强度与金属材料的块体的极限强度的比率为至少80%。

23、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种通过增材制造而制造的三维部件,该三维部件具有几何结构,三维部件包括含有金属材料的金属显微结构,其中在三维部件的金属显微结构的106个循环后的断裂之前的最大应力幅与金属材料的块体的106个循环后的断裂之前的最大应力幅的比率为至少80%。

24、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种通过增材制造而制造的三维部件,三维部件具有几何结构,三维部件包括含有金属材料的金属显微结构,其中三维部件的金属显微结构的扯断伸长率与金属材料的块体的扯断伸长率的比率为至少80%。

25、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种通过增材制造而制造的三维部件,三维部件具有几何结构,三维部件包括含有金属材料的金属显微结构,其中三维部件的金属显微结构的韧性与金属材料的块体的韧性的比率为至少80%。

26、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种用于增材制造的粉末,粉末包含粉末颗粒,粉末颗粒包含具有一定密度的金属材料,粉末的粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm,粉末具有表观密度,其中粉末的表观密度与金属材料的最小密度的比率为至少57.5%。

27、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种一件式一体成形的金属组件,通过粉末床熔融增材制造方法制造所述金属组件,粉末床熔融增材制造方法使用激光作为热能的来源以加热和熔化金属粉末床的选定区域从而以连续层构建金属组件,金属组件包括具有侧壁的内部空腔,并且内部空腔通过通道与金属组件的外侧流体连通,侧壁具有配置为加工工具不能到达的部分,从而排除从金属组件外部通过减材加工方法利用加工工具对该部分进行表面精加工,具有表面光洁度的部分的特征在于,金属粉末的ra<d90。

28、如本文具体实施和概括描述的,本公开涉及一种一件式一体成形金属组件,通过粉末床熔融增材制造方法制造金属组件,粉末床熔融增材制造方法使用激光作为热能的来源以加热和熔化金属粉末床的选定区域从而以连续层构建金属组件。金属组件包括具有固有的表面光洁度的表面,其特征在于金属粉末的ra<d90。

29、在本公开中描述的且不相互排斥的示例性实施方案的所有特征可以彼此组合。一个实施方案的要素可以在其他实施方案中使用而不用另外提及。通过结合附图阅读以下对具体实施方案的描述,本发明的其他方面和特征对于本领域普通技术人员将变得显而易见。


技术特征:

1.一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且根据astm b212在30%相对湿度确定的表观密度≥2.440g/cm3。

2.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为0μm至25μm的颗粒。

3.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为5μm至25μm的颗粒。

4.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为10μm至45μm的颗粒。

5.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至45μm的颗粒。

6.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为20μm至53μm的颗粒。

7.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至63μm的颗粒。

8.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至90μm的颗粒。

9.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至177μm的颗粒。

10.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至106μm的颗粒。

11.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至105μm的颗粒。

12.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为75μm至150μm的颗粒。

13.根据权利要求1所述的增材制造粉末,包含psd为90μm至250μm的颗粒。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氧含量小于2000ppm、或小于1000ppm、或小于400ppm、或小于300ppm、或小于150ppm。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氢含量小于200ppm、或小于150ppm、或小于100ppm。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的碳含量小于1000ppm、或小于500ppm、或小于300ppm、或小于100ppm。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氮含量小于500ppm、或小于400ppm、或小于300ppm。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯金属基颗粒、合金基颗粒、陶瓷基颗粒或复合物基颗粒。

19.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为钛基颗粒、锆基颗粒、镍基颗粒、铂基颗粒或金基颗粒。

20.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为铝合金基颗粒、钢基颗粒、不锈钢基颗粒、铜合金基颗粒、镍合金基颗粒、超合金基颗粒、钯基颗粒、银基颗粒、钨基颗粒、难熔金属基颗粒、陶瓷基颗粒、聚酰胺基颗粒或聚苯乙烯基颗粒。

21.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-0.35mg。

22.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-mg。

23.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-7si-mg。

24.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为62ni-21.5cr-9.0mo-3.65nb。

25.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-4va。

26.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-2sn-4zr-2mo。

27.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-5al-5v-5mo-3cr。

28.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金625基颗粒。

29.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金718基颗粒。

30.根据权利要求18所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯钛基颗粒。

31.一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且根据astm b212在75%相对湿度确定的表观密度≥2.400g/cm3。

32.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为0μm至25μm的颗粒。

33.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为5μm至25μm的颗粒。

34.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为10μm至45μm的颗粒。

35.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至45μm的颗粒。

36.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为20μm至53μm的颗粒。

37.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至63μm的颗粒。

38.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至90μm的颗粒。

39.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至177μm的颗粒。

40.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至106μm的颗粒。

41.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至105μm的颗粒。

42.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为75μm至150μm的颗粒。

43.根据权利要求31所述的增材制造粉末,包含psd为90μm至250μm的颗粒。

44.根据权利要求31至43中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氧含量小于2000ppm、或小于1000ppm、或小于400ppm、或小于300ppm、或小于150ppm。

45.根据权利要求31至44中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氢含量小于200ppm、或小于150ppm、或小于100ppm。

46.根据权利要求31至45中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的碳含量小于1000ppm、或小于500ppm、或小于300ppm、或小于100ppm。

47.根据权利要求31至46中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氮含量小于500ppm、或小于400ppm、或小于300ppm。

48.根据权利要求31至47中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯金属基颗粒、合金基颗粒、陶瓷基颗粒或复合物基颗粒。

49.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为钛基颗粒、锆基颗粒、镍基颗粒、铂基颗粒或金基颗粒。

50.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为铝合金基颗粒、钢基颗粒、不锈钢基颗粒、铜合金基颗粒、镍合金基颗粒、超合金基颗粒、钯基颗粒、银基颗粒、钨基颗粒、难熔金属基颗粒、陶瓷基颗粒、聚酰胺基颗粒或聚苯乙烯基颗粒。

51.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-0.35mg。

52.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-mg。

53.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-7si-mg。

54.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为62ni-21.5cr-9.0mo-3.65nb。

55.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-4va。

56.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-2sn-4zr-2mo。

57.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-5al-5v-5mo-3cr。

58.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金625基颗粒。

59.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金718基颗粒。

60.根据权利要求48所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯钛基颗粒。

61.一种增材制造粉末,其包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,并且具有根据astm b212在30%相对湿度确定的第一表观密度、以及根据astm b212在75%相对湿度确定的第二表观密度,其中所述第二表观密度示出了相对于所述第一表观密度≤2%的损失。

62.根据权利要求61所述的增材制造粉末,其中所述损失≤1.5%。

63.根据权利要求61所述的增材制造粉末,其中所述损失≤1.0%。

64.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为0μm至25μm的颗粒。

65.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为5μm至25μm的颗粒。

66.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为10μm至45μm的颗粒。

67.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至45μm的颗粒。

68.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为20μm至53μm的颗粒。

69.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为15μm至63μm的颗粒。

70.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至90μm的颗粒。

71.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至177μm的颗粒。

72.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至106μm的颗粒。

73.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为45μm至105μm的颗粒。

74.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为75μm至150μm的颗粒。

75.根据权利要求61至63中任一项所述的增材制造粉末,包含psd为90μm至250μm的颗粒。

76.根据权利要求61至75中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氧含量小于2000ppm、或小于1000ppm、或小于400ppm、或小于300ppm、或小于150ppm。

77.根据权利要求61至76中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氢含量小于200ppm、或小于150ppm、或小于100ppm。

78.根据权利要求61至77中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的碳含量小于1000ppm、或小于500ppm、或小于300ppm、或小于100ppm。

79.根据权利要求61至78中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的氮含量小于500ppm、或小于400ppm、或小于300ppm。

80.根据权利要求61至79中任一项所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯金属基颗粒、合金基颗粒、陶瓷基颗粒或复合物基颗粒。

81.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为钛基颗粒、锆基颗粒、镍基颗粒、铂基颗粒或金基颗粒。

82.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为铝合金基颗粒、钢基颗粒、不锈钢基颗粒、铜合金基颗粒、镍合金基颗粒、超合金基颗粒、钯基颗粒、银基颗粒、钨基颗粒、难熔金属基颗粒、陶瓷基颗粒、聚酰胺基颗粒或聚苯乙烯基颗粒。

83.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-0.35mg。

84.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-10si-mg。

85.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为al-7si-mg。

86.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为62ni-21.5cr-9.0mo-3.65nb。

87.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-4va。

88.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-2sn-4zr-2mo。

89.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒的化学式为ti-5al-5v-5mo-3cr。

90.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金625基颗粒。

91.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为ni合金718基颗粒。

92.根据权利要求80所述的增材制造粉末,其中所述颗粒为纯钛基颗粒。

93.一种包含增材制造粉末的海运容器,所述粉末包含粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm的球形颗粒,其中所述海运容器包括具有第一d50的所述粉末的顶层、以及具有第二d50的所述粉末的底层,其中所述第一d50>所述第二d50。

94.根据权利要求93所述的海运容器,其中所述粉末处于相对湿度高达75%的气氛中。

95.根据权利要求93所述的海运容器,其中所述粉末处于氮气氛中。

96.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,所述粉末包含psd为0μm至25μm的颗粒。

97.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为5μm至25μm的颗粒。

98.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为10μm至45μm的颗粒。

99.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为15μm至45μm的颗粒。

100.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为20μm至53μm的颗粒。

101.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为15μm至63μm的颗粒。

102.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为45μm至90μm的颗粒。

103.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为45μm至177μm的颗粒。

104.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为45μm至106μm的颗粒。

105.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为45μm至105μm的颗粒。

106.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为75μm至150μm的颗粒。

107.根据权利要求93至95中任一项所述的海运容器,包含psd为90μm至250μm的颗粒。

108.根据权利要求93至107中任一项所述的海运容器,其中所述颗粒的氧含量小于2000ppm、或小于1000ppm、或小于400ppm、或小于300ppm、或小于150ppm。

109.根据权利要求93至108中任一项所述的海运容器,其中所述颗粒的氢含量小于200ppm、或小于150ppm、或小于100ppm。

110.根据权利要求93至109中任一项所述的海运容器,其中所述颗粒的碳含量小于1000ppm、或小于500ppm、或小于300ppm、或小于100ppm。

111.根据权利要求93至110中任一项所述的海运容器,其中所述颗粒的氮含量小于500ppm、或小于400ppm、或小于300ppm。

112.根据权利要求93至111中任一项所述的海运容器,其中所述颗粒为纯金属基颗粒、合金基颗粒、陶瓷基颗粒或复合物基颗粒。

113.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒为钛基颗粒、锆基颗粒、镍基颗粒、铂基颗粒或金基颗粒。

114.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒为铝合金、铝合金基颗粒、钢基颗粒、不锈钢基颗粒、铜合金基颗粒、镍合金基颗粒、超合金基颗粒、钯基颗粒、银基颗粒、钨基颗粒、难熔金属基颗粒、陶瓷基颗粒、聚酰胺基颗粒或聚苯乙烯基颗粒。

115.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒的化学式为al-10si-0.35mg。

116.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒的化学式为al-10si-mg。

117.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒的化学式为al-7si-mg。

118.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒的化学式为62ni-21.5cr-9.0mo-3.65nb。

119.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-4va。

120.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒的化学式为ti-6al-2sn-4zr-2mo。

121.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒的化学式为ti-5al-5v-5mo-3cr。

122.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒为ni合金625基颗粒。

123.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒为ni合金718基颗粒。

124.根据权利要求112所述的海运容器,其中所述颗粒为纯钛基颗粒。

125.一种用于增材制造的粉末,所述粉末包含粉末颗粒,所述粉末颗粒包含具有一定密度的金属材料,所述粉末的粒度分布(psd)为约0微米(μm)至约1000μm,所述粉末具有表观密度,其中所述粉末的所述表观密度与所述金属材料的最小密度的比率为至少57.5%。


技术总结
在增材制造操作中,用于立体平版印刷工艺中的粉末需要在立体平版印刷工艺的每一阶段以统一的方式精确地铺展开,以确保粉末表面形态的可预测性。通常,这难以通过常规粉末实现,因为这些粉末通常具有可随时间进一步劣化的较差流动性,并且损害立体平版印刷工艺的效率。本公开描述了具有改进的物理特性的增材制造粉末、其制造方法及其用途,具体描述了具有改进的诸如流动性和振实密度之类的物理特性的增材制造粉末,该增材制造粉末对环境湿度较不敏感或不敏感。例如,本申请描述了这样的粉末,其包含粒度分布小于1000微米的球形颗粒,并且具有根据ASTM B213在75%相对湿度确定的可测定的流动性。

技术研发人员:泽维尔·考西,哈基姆·拉赫马
受保护的技术使用者:泰科纳等离子系统有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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