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金属3D打印粉末进料速度对超声波振动筛的影响

Sirius
2020-12-30 13:58:42

要想用好3D打印机,制造出优质的金属零件,粉末筛分是其中一个重要工艺环节。

超声波振动筛是3D打印粉末筛分最重要的设备,其直接影响筛分效率。较高的筛分效率不仅可以保证产品的合格率,还可以保证粉末有着极佳的物理性能。影响筛分效率的因素诸多,本文以模具钢为例,分析进料速率对超声波振动筛分效率的影响。

金属3D打印
图1 不同电磁给料速度下筛分时间和重量变化图

图1不同进料速度下筛分时间和重量变化图。由图可知,随着进料速度的增加,筛分完成时间逐渐降低,+105μm粒度段的重量不断增加,而45-105μm段粒度不断减少。虽然提高了进料速度,但是筛网振动的强度没有增加,物料被抛起的高度和强度保持不变。进料速度的增加使得进料量加大,但是当物料超过一定量时,物料层太厚,物料颗粒间不易松散,堵塞筛孔,料层上部的颗粒难以通过筛孔,因此,+150μm粒度段的重量明显增加。随着进料速度的增加,45-105μm、15-53μm和-25μm粒度段的重量均减少。由于透过上层筛网的物料减少,相应的其余粒度段的重量也会相应的降低。

图2为不同进料速度下粒径分布图。随着进料速度的增加,粉末粒度D10数值不断升高,D90数值不断降低。当频率超过某一值时,D10、D90均已超过合格产品粒度要求范围值。进料速度的增加,导致物料之间碰撞的概率增加,团聚在一起的颗粒被撞开成分开的小颗粒,颗粒间较容易松散,大小颗粒间较更加容易分层。但是,进料速度增加也会导致筛网的堵筛,颗粒较大的物料被上层筛网阻隔,透过筛网的颗粒粒度变细。 

金属3D打印
图2 不同电磁给料速度下粒径分布图

综上所述,当进料速度较小时,筛分时间较长,筛分效率较低。随着进料速度增加,筛分完成时间逐渐降低。但是,当电进料速度超过某一值时,粒度值D10、D90均超过规定范围值。

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