
激光 3D 打印的时候,用的基体材料粉末得有几个特点,得粒度均匀、粒径细小、球化程度高、松装密度高,而且金属液体流动性要好。咱们这个课题用的原始粉末材料是专门给 3D 打印设备用的 AlSi10Mg 合金粉末,是 3D 打印公司(上海康速金属有限公司)提供的,是符合国家标准的,制造方法是气雾化法。就是用高速运动的气流去喷金属流,把金属流弄成液滴的样子,然后这些液滴很快就凝固成固体粉末了。这种方法做出来的成形颗粒球化程度高,流动性和铺展性都好,纯度能达到 99.7%呢,粒径是在 15 微米到 53 微米之间,平均粒径尺寸是 30 微米。AlSi10Mg 合金的显微形貌主要是大小不一样的球状颗粒组成的,不过有时候也会有局部团聚的情况。AlSi10Mg 合金里除了有 9.7%的 Si,还有 0.35%的 Mg,另外还有少量的 Fe、Mn、Cu、Zn、Ti、Ni 这些元素。Mg 元素在这有两个重要作用。一个是在 DMLS 打印过程中防止 Al 被氧化。因为 Al 没有 Mg 活泼,所以 Mg 会先和 O 反应生成 MgO 混合物,这样就能把粉末内部的氧消耗掉,Al 就不会被氧化了。另一个作用是可以对 DMLS 打印的样品进行时效处理。

3D 打印工艺参数可是决定样品性能好坏的关键哦。工艺参数要是变了,对样品每一层的成形质量和性能影响可大了。所以对于不同体系的金属粉体,得选合适的打印工艺参数。工艺参数主要是由激光参数、激光扫描策略还有铺粉厚度决定的。激光参数里包括激光功率、激光束直径、激光停留时间这些;激光扫描策略是由激光扫描速度、扫描方向和间距决定的。对于不同打印工艺参数下激光 3D 打印的 AlSi10Mg 铝合金点阵结构材料,要沿着它的打印方向截取样品,然后把样品打磨、抛光,做出不同打印工艺参数下的 AlSi10Mg 点阵结构材料的金相试样,再好好分析材料内部有啥缺陷。