水分是粉床上看不见的敌人
用于增材制造的金属粉末具有巨大的比表面积。这意味着它们具有吸湿性——它们不可避免地会吸收周围空气中的水分。这对于铝合金 (AlSi10Mg) 等反应材料尤其重要。在潮湿的夏日,打开的粉末容器足以对粉末质量造成不可挽回的损害。
当湿粉末在激光粉末床工艺 (PBF-LB/M) 中熔化时,与粉末表面结合的水 (H2O) 在极端温度下分解成氧气和氢气。虽然氧会产生氧化物夹杂物,但氢却能很好地溶解在液态铝熔体中。然而,如果熔池突然冷却,氢的溶解度会急剧下降。气体无法足够快地逸出,并以细小的圆形孔(氢孔隙)的形式保留在组件中。
后果和预防措施
大量氢孔隙的后果是严重的:拉伸强度急剧下降,最重要的是延展性下降。该组件经常会发生不可预测的损坏。
如何正确储存粉末:
- 气候控制存储:金属粉末应始终存储在相对湿度低于 5% 的特殊干燥柜中,或直接存储在充有氩气的容器中。
- 真空包装:新获得的粉末应保留在原始真空包装中,直至使用前。
- 粉末干燥:如果粉末已经吸收了水分,可以在特殊的真空干燥箱中轻轻“烘烤”(通常在真空中温度为 60–80°C)。印刷前必须检查残留水分。
只有严格控制的粉末处理才能保证工业质量的可重复且无孔的打印组件。
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