精密标准筛分器是增材制造原料的关键质量控制机制。 对于 Inconel 625/TiB2 复合粉末，这些筛分器用于多级分类过程——特别是利用 150 µm 和 50 µm 的筛网——严格分离 50 至 150 µm 范围内的颗粒。这种物理标准化是确保直接激光沉积 (DLD) 设备中粉末输送喷嘴稳定运行的首要前提。
核心要点： 精密筛分的重要性在于工艺稳定性。通过严格执行特定的粒度分布（50–150 µm），可以确保粉末通过输送喷嘴的稳定流动，防止堵塞，并保证制造过程中的高沉积效率。
粒度分类的机制
分离目标范围
为了达到 Inconel 625/TiB2 的要求规格，需要采用多级筛分方法。
特定筛网的作用
通过使用150 µm 筛网去除粗颗粒，并使用50 µm 筛网去除细粉，可以提取狭窄范围的粉末。这个“中间”馏分代表了所用特定设备所需的最优平衡。
为什么 DLD 需要精度
稳定粉末输送
筛分对硬件本身最直接的影响。直接激光沉积 (DLD) 依赖同轴喷嘴将粉末输送到熔池。
确保稳定流动
如果颗粒过大，它们可能会搭桥或堵塞喷嘴；如果颗粒过小，它们可能会由于摩擦或静电而结块。使用 50–150 µm 的范围可以确保粉末像流体一样，稳定地通过输送系统流动。
最大化沉积效率
稳定的流动直接带来更高的沉积效率。当喷嘴输送可预测量的材料时，激光可以有效地将其熔化，从而减少材料浪费和制造时间。
粒度对热性能的影响
实现均匀熔化
除了机械流动之外，粒度还决定了热行为。虽然主要参考资料侧重于 DLD，但热喷涂环境的原理强调，受控的粒度范围可以防止熔化不完全。
防止氧化
过大的颗粒在暴露于热源的短时间内可能无法完全熔化。相反，过小的颗粒（细粉）具有很高的表面积与体积比。
控制材料纯度
如果细粉未被去除，它们在加热过程中容易过度氧化。因此，精密筛分可以保护最终沉积层的化学完整性。
理解权衡
产量 vs. 质量
严格按照 50–150 µm 的范围进行筛分，不可避免地会导致材料损失。“过筛”的粗颗粒和“筛下”的细粉被拒绝，从而降低了初始破碎过程中可用粉末的总产量。
加工时间
精密筛分是一个耗时的步骤。使用更精细的筛网（例如 50 µm）会减慢生产速度，造成瓶颈，必须根据对高质量原料的需求进行管理。
为您的目标做出正确选择
为了优化您的 Inconel 625/TiB2 应用，请根据您设备的具体容差来调整您的筛分策略。
- 如果您的主要重点是直接激光沉积 (DLD)： 严格遵守50 至 150 µm 的范围，以防止喷嘴堵塞并确保稳定的材料进给率。
- 如果您的主要重点是热喷涂/火焰喷涂： 请注意，可能需要不同的范围（例如150–300 目）来平衡堆积密度与热传递。
- 如果您的主要重点是涂层结合强度： 优先选择窄分布以确保均匀熔化，这直接关系到构件的初始结合强度。
最终，精密筛分是将粗碎材料转化为可靠工程原料的基础步骤。
总结表：
| 特性 | 规格/要求 | 对 DLD 工艺的影响 |
|---|---|---|
| 目标粒度范围 | 50 µm 至 150 µm | 确保流体状粉末流动并防止喷嘴搭桥。 |
| 使用的筛网 | 150 µm（上）和 50 µm（下） | 去除粗颗粒和细粉，实现窄分布。 |
| 流动稳定性 | 高一致性 | 防止堵塞并保证均匀的沉积效率。 |
| 热控制 | 均匀熔化 | 最小化熔化不完全并减少细粉氧化。 |
| 产量管理 | 受控剔除 | 平衡原料纯度与材料回收率。 |
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参考文献
- Vladimir Promakhov, Anton Perminov. Inconel 625/TiB2 Metal Matrix Composites by Direct Laser Deposition. DOI: 10.3390/met9020141
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
