17、粉末床熔融工艺的融合机制与零件制造方法

粉末床熔融工艺的融合机制与零件制造方法

1. 粉末融合机制概述

粉末床熔融（PBF）工艺中有多种粉末融合机制，包括固态烧结、化学诱导烧结、液相烧结与部分熔化、完全熔化以及高速烧结等。这些机制在不同材料和应用场景中发挥着关键作用。

2. 具体融合机制介绍

• 化学诱导烧结

  • 原理 ：利用两种粉末之间或粉末与大气气体之间的热激活化学反应，形成一种副产物将粉末粘结在一起。这种机制主要用于陶瓷材料。
  • 示例 ：
    • 碳化硅（SiC）在氧气存在下进行激光加工，形成二氧化硅（SiO₂），将SiC和SiO₂的复合材料粘结在一起。
    • 二硼化锆（ZrB₂）在氧气存在下进行激光加工，形成氧化锆（ZrO₂），将ZrB₂和ZrO₂的复合材料粘结在一起。
    • 铝（Al）在氮气（N₂）存在下进行激光加工，形成氮化铝（AlN），将Al和AlN颗粒粘结在一起。
  • 特点 ：化学诱导烧结的零件通常具有较高的孔隙率，因此往往需要进行后处理，如渗透或高温炉烧结，以提高密度。后处理的成本和时间限制了该方法在商业机器中的应用。

• 液相烧结与部分熔化

  • 液相烧结原理 ：