機械粉碎法:靠機械力將塊狀金屬或合金碎成粉末,設備簡單、成本低、產量大,但粉末形狀不規則、粒度分布寬,易引入雜質。例如在一些對粉末純度和粒度要求不高的場合,如普通建筑材料中使用的金屬粉末,可能會采用機械粉碎法制備。霧化法:把熔融金屬液用高壓氣體(氮氣、氬氣)或高速水流噴成小液滴,冷卻凝固成粉末。氣體霧化法粉末球形度高、流動性好,適合制造高性能零件;水霧化法成本低、效率高,粉末形狀不規則,常用于普通鋼鐵粉末及性能要求不高的制品。在航空航天領域制造高性能金屬粉末燒結板時,常采用氣體霧化法制備高質量的金屬粉末。開發含貴金屬催化劑的金屬粉末,用于化工反應中的高效催化燒結板。山東大面積金屬粉末燒結板
金屬粉末燒結板內部孔隙率可依據實際需求,通過調整粉末粒度組成、成型壓力以及燒結工藝等參數進行精細控制。這種可控的孔隙率賦予了燒結板獨特的結構特性。例如,在過濾領域應用的燒結板,通過精確控制孔隙大小和分布,能夠對特定粒徑范圍的顆粒實現高效過濾。其內部孔隙彎曲配置、縱橫交錯,形成典型的深層過濾結構,與傳統過濾材料相比,不僅過濾精度高,而且具有更強的納污能力,能夠在較長時間內保持穩定的過濾性能,有效延長了設備的維護周期和使用壽命。江西金屬粉末燒結板制造廠家開發光催化金屬粉末,讓燒結板在光照下具備分解污染物的環保功能。
增材制造技術,尤其是基于金屬粉末的 3D 打印技術,為金屬粉末燒結板的制造帶來了性的變化。與傳統成型工藝相比,3D 打印能夠直接根據三維模型將金屬粉末逐層堆積并燒結成型,實現復雜形狀燒結板的快速制造。在航空航天領域,利用選區激光熔化(SLM)技術制造航空發動機的復雜冷卻通道燒結板。SLM 技術能夠精確控制激光能量,使金屬粉末在局部區域快速熔化并凝固,形成具有精細內部結構的燒結板。這種冷卻通道燒結板可以根據發動機的熱流分布進行優化設計,有效提高冷卻效率,降低發動機溫度,提升發動機的性能和可靠性。與傳統制造方法相比,3D 打印制造的冷卻通道燒結板重量可減輕 15% - 20%,且制造周期大幅縮短,從傳統方法的數周縮短至幾天。
20世紀60年代末至70年代初,粉末高速鋼、粉末高溫合金相繼出現,促進了粉末鍛造及熱等靜壓技術的發展及在度零件上的應用。這一時期,金屬粉末燒結板的材料種類更加豐富,除了傳統的鋼鐵材料,各種合金粉末被廣泛應用于燒結板的制造。通過合理設計合金成分,能夠使燒結板獲得更優異的性能,如高溫合金粉末燒結板在航空航天領域展現出巨大優勢,可用于制造發動機部件等,滿足了航空航天等領域對材料耐高溫、度等性能的嚴苛要求。同時,在燒結工藝方面,熱壓燒結、放電等離子燒結(SPS)等新型燒結技術不斷涌現。熱壓燒結在燒結時施壓,能降低燒結溫度、縮短時間,獲得更高密度和性能的制品;放電等離子燒結通過脈沖電流產生放電等離子體和焦耳熱快速加熱燒結,可顆粒表面雜質,表面,升溫快、時間短且能抑制晶粒長大,用于制備納米材料等。這些新型燒結技術的應用,進一步提升了金屬粉末燒結板的性能,使其在更多領域得到應用,如電子信息領域中,一些具有特殊性能要求的電子元件開始采用金屬粉末燒結板制造。設計含熱致變色材料的金屬粉末,讓燒結板根據溫度改變顏色,用于溫度指示。
熱等靜壓則是在高溫高壓同時作用下進行的成型方法。在熱等靜壓過程中,粉末不僅受到壓力的作用,還在高溫下發生原子擴散和再結晶等過程,能夠使坯體更快地達到致密化,且獲得的燒結板組織更加均勻,性能更加優異。熱等靜壓適用于制造高性能的金屬粉末燒結板,如航空發動機的高溫部件、醫療器械中的關鍵零件等。然而,熱等靜壓設備成本極高,對設備的密封、加熱和控溫系統要求極為嚴格,且生產過程中的能耗較大。注射成型是將金屬粉末與適量的粘結劑混合均勻后,制成具有良好流動性的注射料,然后通過注射機將注射料注入模具型腔中成型的方法。這種成型工藝特別適合制造形狀復雜、精度要求高的小型金屬粉末燒結板,在電子、醫療、汽車等領域有廣泛應用。采用微膠囊技術包裹添加劑粉末,在燒結時按需釋放,調控燒結板性能。山東大面積金屬粉末燒結板
設計梯度成分的金屬粉末,使燒結板不同部位呈現不同性能,滿足多元需求。山東大面積金屬粉末燒結板
模壓成型是將經過預處理的金屬粉末放入特定模具中,在一定壓力下使其壓實成型的方法。這是一種較為傳統且應用的成型工藝,適用于制造形狀相對簡單、尺寸精度要求較高的金屬粉末燒結板。模壓成型的過程一般包括裝粉、壓制、脫模三個步驟。裝粉時,要確保粉末均勻地填充到模具型腔中,避免出現粉末堆積不均勻或有空隙的情況,否則會導致壓制后的坯體密度不均勻。壓制過程中,壓力的大小、施加方式和保壓時間是影響坯體質量的關鍵因素。壓力過小,粉末顆粒之間結合不緊密,坯體強度低,在后續處理過程中容易出現變形或破裂;壓力過大,則可能導致模具損壞,同時坯體內部可能產生較大的內應力,在燒結過程中引起變形甚至開裂。合適的保壓時間能夠使粉末顆粒在壓力作用下充分調整位置,達到更緊密的堆積狀態,提高坯體的密度和強度。脫模時,要注意避免對坯體造成損傷,通常會采用一些脫模劑或特殊的脫模裝置來輔助脫模。山東大面積金屬粉末燒結板