打印粉末试验筛是一种专门用于实验室中对各种不同粉末、颗粒进行不同粒度分级应用的粒度检测设备。在3D打印技术中,打印粉末试验筛在打印粉末粒径检测中发挥着关键作用,其应用基于筛分原理,通过物理方法对粉末颗粒进行分级,从而获取粒径分布信息,为3D打印工艺提供重要数据支持。
一、打印粉末试验筛的应用原理
打印粉末试验筛基于筛分原理,通过一系列不同孔径的筛网,将粉末样品按粒径大小进行分离。通常,将标准筛按孔径从大到小依次叠放,最上层筛孔最大,最下层筛孔最小。将待测粉末置于最上层筛网,施加振动或拍击等机械力,使粉末颗粒在筛网上运动。小于筛孔的颗粒通过筛网落入下一层,大于筛孔的颗粒则留在筛网上。通过称量各层筛网上残留的粉末质量,可计算出不同粒径范围颗粒的质量百分比,进而得到粉末的粒径分布。
二、在打印粉末粒径检测中的具体作用
质量控制:在3D打印粉末生产过程中,粒径分布是影响粉末质量的关键指标之一。使用试验筛可对生产出的粉末进行抽样检测,确保其粒径分布符合预定的标准范围。例如,对于选择性激光烧结(SLS)工艺常用的尼龙粉末,一般要求其粒径分布在30 - 80微米之间。通过试验筛检测,可及时发现粒径超标或分布不均匀的批次,避免不合格产品流入后续生产环节,保证打印产品的质量和性能稳定性。
工艺优化:不同的3D打印工艺对粉末粒径有不同要求。例如,金属粉末床熔融(PBF)工艺通常需要较细的金属粉末(如15 - 53微米),以获得较高的打印精度和致密度;而粘结剂喷射(BJ)工艺对粉末粒径的要求相对较宽。通过试验筛对不同粒径分布的粉末进行检测和分析,可为工艺参数的调整提供依据。比如,当发现粉末中细颗粒含量过高时,可适当调整制粉工艺中的气流速度或雾化参数,以获得更合适的粒径分布,从而优化打印工艺,提高打印效率和产品质量。
研发支持:在新材料或新工艺的研发过程中,需要对不同粒径的粉末进行试验和评估。试验筛可快速、准确地对不同配方或制备方法得到的粉末进行粒径检测,帮助研发人员了解粉末的粒径特性与打印性能之间的关系。例如,在开发一种新型陶瓷粉末用于3D打印时,通过试验筛检测不同煅烧温度下制备的粉末粒径分布,结合打印试样的性能测试结果,可筛选出最佳的制备工艺参数,加速新材料的研发进程。
三、打印粉末试验筛的优势
操作简单:试验筛的操作相对简单,不需要复杂的仪器设备和专业的操作技能。只需按照标准操作规程将粉末样品放入筛网,施加适当的机械力进行筛分,然后称量各层筛网上的粉末质量即可。这使得试验筛在生产现场和实验室中都能方便地使用。
成本低廉:与一些高精度的粒径检测仪器(如激光粒度仪)相比,试验筛的设备成本和维护成本较低。对于一些对粒径检测精度要求不是特别高,或者需要大量样品检测的场合,试验筛是一种经济实惠的选择。
直观可靠:通过筛分得到的粒径分布结果直观易懂,能够清晰地展示不同粒径范围颗粒的含量。同时,试验筛的检测结果具有较高的可靠性,经过长期的应用和验证,其方法标准成熟,被广泛应用于各个行业。
综上所述,打印粉末试验筛在打印粉末粒径检测中的应用主要体现在其能够提供精确的粒度分级,从而确保打印粉末的质量。