增材制造和热分析:粉末和最终产品的表征

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无论对于原型或者系列产品,增材制造或3D打印都是一个需要不断创新的过程。首先,这类产品受计算机控制,因此对于制造本身而言,人类活动的需求最低(虽然广泛的设计和工程工作仍然是必需的)。另外,它是基于材料的逐层沉积,因此可以节省原材料和完成高度复杂结构的设计。增材制造或3D打印通过多种工艺来实现,如熔融沉积成型或激光金属沉积,涉及到的材料包括特定的聚合物(ABS、PC、PE、PA…)或者某些金属粉末(钢、镍基合金,铝基合金、钛基合金…)。

在控制制造零件的质量方面所面临的诸多挑战中,对真正的和可回收的粉末以及产品部件的构成材料进行热性能的表征是非常重要的。

差示扫描量热、热重分析、热机械分析非常适合用于表征热性能,因为这些技术能够在分析粉末和材料性能方面提供关键的数据,有助于设置合适的工艺参数和提高零部件产品的再造性。

粉末(聚合物、金属)

参数 可用的热分析技术 SETARAM仪器
熔融温度、熔融热、结晶 差示扫描量热(DSC) DSC131 evo(-170 / 700°C)
SENSYS evo (-120 / 830°C)
LABSYS evo DSC (室温/ 1150 or 1600°C)
MHTC96 (RT/1600°C)
玻璃化转变温度
非晶态/晶态比率
纯度控制
湿度 热重分析(TGA) LABSYS evo TGA (室温/ 1150 or 1600°C)
SETSYS Evolution TGA (室温/ 1750 or 2400°C)
热稳定性

制造用的材料

导热率 可用的热分析技术 SETARAM仪器
导热率 Modified Transient Plane Source C-Therm TCi (-50 / 200°C or 300°C)
热容 DSC或量热 DSC131 evo(-170 / 700°C)
SENSYS evo (-120 / 830°C)
C80 (室温/ 300°C), BT2.15 (-196 / 200°C)
LABSYS evo DSC (室温 / 1150 or 1600°C)
MHTC96 (室温/1600°C)
热膨胀系数 热机械分析(TMA) SETSYS Evolution TMA (室温/ 1750 or 2400°C)

 

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