Element開創(chuàng)高精度粉末分析方法,，為金屬粉末在增材領域應用“保駕護航”

導讀：優(yōu)質粉末打造優(yōu)質零件,，這是一個再簡單不過的邏輯,。在3D 打印工業(yè)化進程中,，粉末原料的表征分析是不可或缺的一部分,。

2023年10月5日,，南極熊獲悉,，增材制造金屬粉末質量檢測公司Element MaterialsTechnology近日介紹了其專業(yè)的粉末表征方法。Giles Mertens擔任該公司化學和粉末測試部門經理,。雖然目前他們的主要重點是金屬礦石,，但Mertens已經意識到了聚合物行業(yè)是一個巨大的市場。他表示：“我們的目標是將我們的檢測業(yè)務能力擴展到聚合物行業(yè),�,！�

Element 公司在細致的 QA,、質量保證以及粉末和最終產品的檢測方面有著豐富的經驗。Mertens闡明了他們的運作方式,，聲稱他們的服務范圍覆蓋從研發(fā)工作到新合金,、新型合金粉末打印的各個方面。Element公司目標簡單但復雜：確定需要進行哪些測試并隨后提供結果,。

關于新金屬粉末的程序,，Mertens 表示 Element公司的內控標準超出了國際標準規(guī)定的 100 PPM（百萬分之一），并深入研究了亞 PPM 級別的檢測水平,。這不僅僅是學術練習,。通過這樣做，他們可以精準確定特定元素,，為客戶提供無與倫比的檢測精度,。

Mertens表示Element公司不僅聚焦于粉末的化學分，還進行粉末表征,，包括流動性,、密度、粒度分布等各項性能,，這些檢測通常是處理新批次粉末時第一步要做的事情,。

△增材制造粉末表征。照片來自 Element Materials Technology,。

3D 打印中的金屬粉末趨勢

Element 擁有大量合作伙伴,，表明與許多知名電力生產商有合作伙伴關系,。關于粉末生產方法,，特別是哪種球形金屬粉末生產技術的粉末質量最好，Mertens沒有做出任何明確的斷言,。他指出,，解釋各不相同，最終取決于粉末生產商,。氣體等離子體霧化是一種常見的金屬粉末生產方法,，它的基本原理是利用高速惰性氣體射流霧化熔融金屬，從而形成微細粉末顆粒,。

Mertens隨后談到了金屬粉末領域的新興趨勢,。像Ti64這樣的傳統(tǒng)合金仍然占據主導地位，但人們對新型合金的興趣激增,。典型的例子是GRCop-42,，這是一種摻有鈮和鉻的銅合金，它的潛在應用是在高溫發(fā)電機方面,。

Mertens 在眾多的舊合金種類中肯定了 Inconel 718 合金的巨大潛力,。這種高溫合金最初僅限于研發(fā)領域,，現在在現實應用中廣為人知。然而,，它的應用之途并非一帆風順,。Mertens評論道：“Inconel 718合金在打印時表現出了困難，挑戰(zhàn)在于材料配方和加工參數之間的微妙變化,。以鉍元素（一種重金屬元素）為例,，即使很微量的水平也會影響到最終的打印過程�,！�

由于Element Materials Technology主要負責測試粉末和成品,，因此實際打印參數的細節(jié)仍然由供應商掌握。

△Element Materials Technology 亨廷頓海灘大樓,。 照片來自Element Materials Technology,。

Element Materials Technology 在增材制造領域的愿景

Element 公司目前有幾個卓越中心，這些中心位于英格蘭和加利福尼亞州亨廷頓海灘,，專為增材制造 (AM) 行業(yè)的專業(yè)知識而設計,。這些卓越中心的主要工作是對金屬合金進行檢測，未來將擴大檢測范圍,，將聚合物和陶瓷也包括在內,。

Mertens證實它們在陶瓷的檢測領域已取得重大進展，但聚合物的在化學實驗室中駕車呢標準仍有很大的不確定性,，這表明在這一領域進行重大投資的可能性,。隨著Element公司不斷探索增材用陶瓷粉末的檢測工藝，它們也已做好充分準備為相關客戶供應商提供服務,。

材料科學的創(chuàng)新

Mertens 表示,，他們已經獲得了一種新的電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 (ICP-OES)，主要是為了應對一項令人興奮的發(fā)展：“甚至還沒有名字”的新合金的出現,。這些合金有的含有 50 多種元素,，其中包括錸和鈧等稀有元素，目前正在測試其潛在應用,。新合金粉末的研發(fā)讓打印產品變得更加輕量化,，有助于打造一個更加可持續(xù)發(fā)展的社會。這是由計算合金發(fā)現等領域推動的,，它極大地加快了新合金的開發(fā)進程,。

隨著吉凱恩航空航天公司（GKN Aerospace）最近宣布向安特衛(wèi)普實驗室提供批準，Element Materials Technology 鞏固了其在航空航天領域的地位,。Mertens解釋道：“我們被允許對GKN的金屬粉末產品進行化學分析和物理邊界測試,，這表明我們已經與其”建立了更深入的合作關系�,！�