基于正交设计等离子技术制备3D打印用球形钨粉

发布时间：2021-04-18 08:13

　　基于正交设计,使用Tek-15kW感应耦合等离子球化设备对工业用钨粉进行球化。选择设备功率、送粉速率、主气流量作为主要工艺参数。使用SEM分析球化后的钨粉,最终确定最优的参数为功率13kW,送粉速率16g/min,主气流量5mL/min。在最优工艺参数下球化制粉,可以得到钨粉球化率接近100%,产品回收率为92.6%。 

【文章来源】：有色金属工程. 2020,10(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

感应耦合等离子球化示意图

回收率和球化率的因素分析指标如图2所示，图2(a）纵坐标代表了产品回收率，图2(b）纵坐标代表了球形钨粉所占比例，即球化率。从图2中可以看出，对于产品回收率，选取最大值得到的最优工艺是A1、B1、C1。同样对于球化率，取值最大的水平可以获得最高的球化率，所以得到的最优工艺为A3、B3、C3；可以看出，两个指标的最优工艺差别很大，综合利用直观分析法和图2中的位级趋势分析各因素各位级对指标的影响。首先分析焰流功率A的影响。图3为不同功率对球化的影响。如果要获得高的球化率，焰流功率必须高于某一个临界值，否则等离子焰流温度不够高，飞行的钨粉不能形成熔融的液滴，无法球化，如图3(a）、3(b）所示。如果功率过高，钨粉就会出现过烧现象，如图3(d）所示，形成空心的钨粉。根据图3(c）可以发现，功率维持在13kW时，球含量最高，且钨粉的球形颗粒形状完整，既没有球化不完全也没有出现过烧。如果要获得高的回收率，那么在低功率下，粉末原料不易烧损，故较低的功率较为合适，图3(a）也表现出同样的趋势。综合考虑球含量和回收率指标，确定因素A3较为合适。

所以，通过直观分析得出的最优工艺是A3、B2、C3。即使我们在正交实验中没有进行A3、B2、C3的实验，但是正交实验设计为我们提供了这样一种趋势，再结合我们长期的实践经验，得出了这个最优选工艺条件。2.2 正交实验方差分析

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3145139