流動性是3D打印用金屬粉末重要指標之一,影響粉末流動性的因素主要有粉末形貌、粒徑分布、水分含量,而水分含量主要受外部環(huán)境影響,因此了解粉末在不同環(huán)境狀態(tài)下的水分含量變化,對粉末的運輸、存儲具有重要指導意義。
1、粉末粒徑分布對水分含量影響
在相同環(huán)境下,測試不同粒度(14-34μm、15-45μm、15-53μm、20-60μm)的粉末水份含量,如圖1所示。由圖可知,隨著粉末粒度的增加,粉末中水份含量不斷增加。這是因為粒度越小,比表面積越大。此外,粒度越小,粉體間越容易相互吸附,聚集成團,粘結(jié)性越大,粉末容易形成緊密堆積,吸附的水量越大。
2、接觸空氣時間對水分含量的影響
為了研究粉末拆開包裝后,接觸空氣時間對水分含量的影響。將拆開后的粉末放置于大氣環(huán)境中,測量不同時間下粉末的水含量,分別為1h、4h、8h、12h、24h、48h。從圖2中可以看出,隨著粉末接觸空氣時間的延長,粉末水份含量不斷增加,當時間超過4h后,粉末已經(jīng)充分接觸水分,因此水份含量無明顯變化。通過流動性測試發(fā)現(xiàn),粉末接觸空氣1h后,流動性較好;接觸空氣時間8h后,需輕敲一下;粉末接觸空氣12h后,粉末出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。綜上所述,粉末開封后接觸空氣時間不能超過12h。
3、空氣濕度對水分含量的影響
把粉末放置于不同濕度環(huán)境下,測量粉末水份含量,濕度分別為30%、40%、50%、60%、70%。圖3為不同濕度環(huán)境下粉末水份含量。由圖可知,隨著環(huán)境濕度的增加,粉末含水量不斷增加,當環(huán)境濕度超過50%時,粉末中水份含量無明顯變化。通過流動性檢測可知,當環(huán)境濕度低于50%時,粉末流動性較好;當環(huán)境濕度超過50%時,粉末出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。由此可知,粉末儲存環(huán)境濕度不能超過50%。