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與 L/E-PBF 粉末床熔融金屬3D打印工藝相比，在 MBJ 粘結劑噴射金屬增材制造工藝中，金屬顆粒不是通過能量輸入來熔合的，而是使用液體粘合劑簡單地粘合，接下來是所謂的生坯部件的脫脂和燒結，從而去除粘合劑，金屬顆粒通過擴散過程進入金屬鍵并形成幾乎致密的成分。 

盡管通過MBJ 粘結劑噴射金屬增材制造降低組件的制造成本是可能的，而且醫療技術尤其為MBJ 粘結劑噴射金屬3D打印工藝提供了許多有前景的應用，但這一突破尚未實現。 不僅MBJ 粘結劑噴射金屬3D打印工藝所需要的必要的投資成本仍然與成熟的 L/E-PBF 粉末床熔融金屬3D打印系統相當，而且還缺乏針對鈦等生物材料的醫學認證工藝路線，以及合適的粉末調理策略，缺乏直接使用MIM粉末將粘合劑噴射集成到相應的工藝路線中。

從干燥到更好的3D打印

德國弗勞恩霍夫Fraunhofer IAPT研究所及其研究合作伙伴,利用統計實驗設計研究了提高流動性的不同粉末干燥策略。由于其與醫療應用的相關性，尺寸分布低于 25 μm 的球形 Ti-6Al-4V 粉末在各種參數下使用真空和氣體吹掃進行干燥。研究的參數、時間和溫度是在具有十一個測試和三個中心點的中心復合邊界測試計劃中選擇的，分析了粉末的目標參數——水含量、流動性和雜質水平（氧、氮）。為了進行驗證，在工業粘結劑噴射系統上進行了實際測試試驗，對于所研究的粉末，確定了在 200°C 下持續 6 小時的優化干燥周期。組件的尺寸精度（從 ±1.5% 提高到 0.3%）和粉末床的視覺效果得到顯著改善。

目前生物醫學應用和假肢最相關的材料是鈦及其合金，因為它們具有生物相容性、無毒等特性以及良好的機械性能。與 L-PBF粉末床激光熔融或 E-PBF 粉末床電子束熔融等基于熔融的增材制造技術相比，MBJ粘結劑噴射金屬3D打印工藝在鈦合金制造方面顯示出明顯的優勢，特別是在創建個性化生物醫學設備方面。舉例來說，目前治療手指關節疾病的形式，無論是類風濕性關節炎還是外傷，通常都會導致關節僵硬。此前，弗勞恩霍夫Fraunhofer IAPT開發了一種方法，可以生產在生物力學負載方面高要求的小型且精細的個性化植入物。根據3D科學谷的了解，Fraunhofer IAPT 采用的增材制造技術是基于粘結劑的3D打印制造技術。

顯著提高生坯的質量

無需支撐結構即可生產特別復雜的零件，與L-PBF粉末床激光熔融和E-PBF粉末床電子束熔融相比，MBJ可以避免熱應力，防止形狀變形和開裂，并且不會引起不良的微觀結構特征或材料損失，確保高材料回收效率和成本效益，特別是對于昂貴的材料。盡管有這些優點，但關于鈦及其合金以及細 MIM 金屬注射成型用金屬粉末用于MBJ 粘結劑噴射金屬3D打印工藝缺乏全面的研究。

德國弗勞恩霍夫Fraunhofer IAPT研究所目前工作的目的是比較不同的干燥策略，研究相關性，特別是與所研究粉末的流動性有關的相關性，并找到優化的調節策略，當前的發現如下：

較長且較溫暖的干燥時間可改善流動性并降低水含量的假設是可以接受的。分析干燥模型后，確定了 200 °C 下 6 小時的優化干燥周期。

可以說，Ti-6Al-4V粉末的調質工藝顯著提高了其流動性。初次使用前，建議干燥新粉末。由于交付和儲存時間不確定，新粉末中的水分含量可能會有很大差異。干燥粉末可以顯著提高生坯的質量，特別是表面紋理和尺寸精度。 

干燥調節還有助于減少3D打印過程錯誤。值得注意的是，調節時間的影響比溫度的影響更明顯。 

弗勞恩霍夫Fraunhofer IAPT研究所下一步工作的主題將包括研究開發的調節策略如何影響材料的再利用。可以證明，對于單獨的干燥循環，氧氣或氮氣沒有增加。總體而言，對于MBJ粘結劑噴射金屬3D打印工藝所使用的鈦及其合金的回收利用還缺乏深入的研究，通過建立粉末調節和鈦粉末再利用的具體指南，MBJ粘結劑噴射3D打印技術可以提高材料效率，而不必冒犧牲組件可靠性的風險，特別是在用于醫療組件制造的情況下。

在純銅中添加鎳、鉬、釩和鉻等金屬，能夠借助Hall-Petch和Orowan效應提高銅基體的強度。銅鉻鈮GRCop（GrCop-84和GRCop-42）系列是格倫研究中心專門為火箭發動機的主燃燒室襯里研發的銅合金，由于高導熱性和導電性，在全球范圍內廣泛適用于眾多應用。

此前的報道多集中于采用這兩種合金制造燃燒室，對于GRCop系銅合金晶格的研究則是首次看到。晶格結構的高表面積、高強度重量比和導熱特性使其在各種應用中具有吸引力。由GRCop系合金制成的晶格結構結合了該合金的高強度和導熱性，同時通過使用晶格結構最大限度減輕了重量并增加了能量吸收，因此具有廣闊的應用空間。而任何新興材料的結構完整性和機械行為都是設計、制造和材料力學領域的重要研究課題。

3D打印技術參考注意到，美國亞利桑那大學和阿拉巴馬大學航空航天與機械工程系的團隊研究了3D打印的GRCop-84銅合金晶格結構的力學行為。該研究分析了微觀結構、拓撲結構之間的相互作用及其對增材制造的銅鉻鈮合金(GRCop-84)晶格結構的準靜態和動態行為的綜合影響。測試的四種拓撲結構是相對密度為30%的八角體桁架、相對密度為20%的菱形十二面體和菱形以及相對密度為15%的十二面體，單元晶胞的尺寸分2mm和4mm兩種，使用X射線計算機斷層掃描和光學顯微鏡表征了孔隙率和晶粒結構，對打印態樣品進行了準靜態和動態應變率測試。

晶格孔隙率量化

對晶格結構打印態和熱等靜壓態（HIP）分別進行X 射線斷層掃描，并提出了晶格體積分數、空隙率和孔隙率的概念。晶格體積是指晶格內材料的體積，空隙體積是掃描晶格內空隙的體積。空隙體積比是由總晶格體積歸一化的空隙總體積。計算空隙體積比，以量化孔隙率占總晶格體積的百分比。可以觀察到，熱等靜壓在降低晶格結構的孔隙率方面是有效的，4mm晶胞尺寸對HIP的響應更大，空隙體積比降低了40%，而2mm晶胞尺寸樣品的空隙體積比僅降低了22%。還觀察到基于樣品的晶胞尺寸的孔隙率變化。具有4mm晶胞的HIP樣品的孔隙率降低了57%，2mm晶胞尺寸的樣品的孔隙率減少了44%。

這意味著，孔隙率受晶胞尺寸和熱處理的影響，2mm晶胞尺寸的樣品不易形成孔隙。對比經過熱等靜壓處理的樣品，發現熱處理可降低孔隙率，而且4mm單元晶格比2mm單元晶格對熱等靜壓熱處理更敏感。

變形機制

剪切帶已被認為是結晶金屬適應塑性的局部變形機制之一。位錯的集體運動或機械孿生經常導致顯微剪切帶發生。剪切帶也可以在結構層面表現出來。據報道，結構剪切帶出現在金屬泡沫和晶格結構中。晶格結構中結構剪切帶的出現是通常與負載下降同時發生，從而導致能量吸收能力的損失。更好地了解觸發結構剪切帶形成的潛在微觀和宏觀機制，可能會獲得控制它們的必要知識。

3D打印GRCop-84銅合金晶格結構的變形和坍塌機制取決于熱處理和晶格的晶胞尺寸。在GRCop-84銅合金晶格結構的壓縮測試中觀察到兩種主要的變形機制。第一種機制是剪切帶形成，導致結構中的晶胞以45度角塌陷；第二種機制是逐層塌陷直至致密化。在未接受熱等靜壓的4mm晶胞樣品中，剪切帶形成導致的失效成為主要變形機制。

準靜態和動態壓縮測試結果表明，變形趨勢與相對密度無關。無論拓撲結構和晶胞大小如何，打印態樣品在屈服后突然負載下降與結構剪切帶形成或局部不穩定導致層突然坍塌一致。具有4mm晶胞的GRCop-84結構在經熱等靜壓后可以在屈服開始時去除剪切帶。由2mm晶胞制成的熱等靜壓態結構增加了流動應力，并消除了準靜態測試期間的突然負載下降。在動態加載過程中，熱等靜壓帶來的微觀結構變化并未顯著改善相同拓撲結構樣品之間的流動應力。

熱等靜壓過程所帶來的孔隙率降低是將主要坍塌機制從剪切帶變為逐層坍塌的主要因素。準靜態和動態測試結果表明熱等靜壓能夠改變晶格結構的機械響應，其通過降低孔隙率和釋放樣品內的殘余應力來改變微觀結構。由于殘余應力的存在，打印態樣品表現出更高的屈服點，在10%應變下強度急劇下降，一直持續到晶格結構完全致密化。

END

具有晶格結構的GRCop-84可制造具有更高換熱效率的器件，這是由于GRCop-84的高導熱性和表面積增加所致，晶格結構的可控固有空間和表面積使它們非常適合熱交換器等熱應用。除此之外，在如今結構、功能一體化設計的趨勢下，研究高功能下的結構性能是不可忽視的重要組成部分。總的來說，這項研究首次看到了采用3D打印制造的GRCop銅合金晶格結構。

中商情報網訊：隨著我國市場經濟體制建設的不斷完善，我國粉末冶金行業的市場化程度逐步提高，行業管理主要體現在政府部門的宏觀管理和行業協會的自律管理兩個層面。粉末冶金零部件行業主要涉及的法律法規有《中華人民共和國安全生產法》、《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國產品質量法》、《中華人民共和國標準化法》、《中華人民共和國合同法》、《中華人民共和國計量法》、《中華人民共和國標準化法》等。

在行業發展過程中，國務院、國家發改委、工信部、科技部等政府部門制定了大量推進與規范行業發展的相關法律法規及行業政策，如下表所示：

2017年工信部、國家發改委、科技部頒發《汽車產業中長期發展規劃》，提出引導汽車行業加強與原材料等相關行業合作，協同開展“半固態及粉末冶金成型零件產業化及批量應用研究”。


更多資料請參考中商產業研究院發布的《2020-2025年中國粉末冶金零部件行業市場前景及投資機會研究報告》,同時中商產業研究院還提供產業大數據、產業規劃策劃、產業園策劃規劃、產業招商引資等解決方案。

摘要：近幾年隨著3D打印技術的快速發展，它在航空航天、 汽車、生物醫藥和建 筑領域的應用范圍逐步拓寬，其方便快捷、材料利用率高等優勢不斷顯現。

目前，國內外金屬3D打印機采用的優質金屬3D打印粉末一般有:工具鋼、馬氏體鋼、不銹鋼、純鈦及鈦合金、鋁合金、鎳基合金、銅基合金、鈷鉻合金等。常用的粉體為鈦粉、鋁合金粉和不銹鋼粉。

按照材料種類劃分，優質金屬3D打印粉末可以分為鐵基合金、鈦及鈦基合金、

  近幾年隨著3D打印技術的快速發展，它在航空航天、 汽車、生物醫藥和建 筑領域的應用范圍逐步拓寬，其方便快捷、材料利用率高等優勢不斷顯現。

目前，國內外金屬3D打印機采用的優質金屬3D打印粉末一般有:工具鋼、馬氏體鋼、不銹鋼、純鈦及鈦合金、鋁合金、鎳基合金、銅基合金、鈷鉻合金等。常用的粉體為鈦粉、鋁合金粉和不銹鋼粉。

按照材料種類劃分，優質金屬3D打印粉末可以分為鐵基合金、鈦及鈦基合金、鎳基合金、鈷鉻合金、鋁合金、銅合金及貴金屬等。

鐵基合金使用成本較低、硬度高、韌性好，同時具有良好的機械加工性，特別適合于模具制造。3D打印隨形水道模具是鐵基合金的一大應用，傳統工藝異形水道難以加工，而3D打印可以控制冷卻流道的布置與型腔的幾何形狀基本一致

鈦及鈦合金以其顯著的比強度高、耐熱性好、耐腐蝕、生物相容性好等特點，成為醫療器械、化工設備、航空航天及運動器材等領域的理想材料。然而鈦合金屬于典型的難加工材料，加工時應力大、溫度高，刀具磨損嚴重，限制了鈦合金的廣泛應用。

鎳基合金是一類發展最快、應用最廣的高溫合金，其在650～1000°C 高溫下有較高的強度和一定的抗氧化腐蝕能力，廣泛用于航空航天、石油化工、船舶、能源等領域。

鈷基合金也可作為高溫合金使用，但因資源缺乏，發展受限。由于鈷基合金具有比鈦合金更良好的生物相容性，目前多作為醫用材料使用，用于牙科植入體和骨科植入體的制造。

其他金屬材料如銅合金、鎂合金、貴金屬等需求量不及以上介紹的幾種優質金屬3D打印粉末，但也有其相應的應用前景。

粉末冶金是一種工業技術，用于制備金屬粉末或金屬粉末（或金屬粉末和非金屬粉末的混合物）作為原料，形成和燒結以獲得金屬材料、復合材料和各種類型的產品。目前，粉末冶金技術已被廣泛應用于運輸、機械、電子設備、航空航天、武器、生物學、新能源、信息和核工業等領域，成為新材料科學最具活力的分支之一。粉末冶金技術具有顯著的節能效果、材料、優異的性能、產品具有高精度和穩定性等一系列優點，非常適合大批量生產。另外，通過常規鑄造方法和機械加工方法不能制備的一些材料和復雜零件也可以通過粉末冶金技術制造，因此受到業界的廣泛關注。

廣義粉末冶金產品行業包括鐵石工具、硬質合金、磁性材料和粉末冶金產品。窄粉末冶金產品行業僅指粉末冶金產品，包括粉末冶金零件（大部分）、含油軸承和金屬注射成型產品。

粉末冶金包括銑削和產品。其中，銑削主要是冶金過程，這在字面上是一致的。粉末冶金產品通常遠遠超出材料和冶金的范圍，通常涉及多個學科（材料和冶金，機械和機械等）。特別是現代金屬粉末3D打印，集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一體，使粉末冶金產品技術成為跨越更多學科的現代集成技術。

一、粉末冶金制品制造高溫軸承

1、高溫軸承用戶簡介

我的客戶是制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術，粉末冶金技術的優點，它已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發展中起著舉足輕重的作用。

2、高溫軸承用戶核心產品

粉末冶金制品制造、工業自動控制系統裝置制造

3、高溫軸承型號

4、高溫軸承問題反饋

普通軸承在高溫環境下卡死

5、高溫軸承使用環境描述

額定溫度200°，最高溫度300°，每分鐘960轉，載荷10幾公斤，使用環境無粉塵。

6、高溫軸承解決方案簡述：

軸承材料： 工程高溫材料：D(S)T級300℃內外圈及球

二、讓云科技讓融RANUR系列高溫軸承簡介

讓融（RANUR)系列高溫軸承具有：耐高溫至500℃或1200℃，承載力更大，抗氧化防腐蝕，高硬耐磨，抗強沖擊與咬合，外表光滑亮澤，有自潤滑性，低轉速者可不用潤滑物，載荷1.4倍，平均壽命五倍以上，可用于極度惡劣的環境及特殊工況，

我們致力于為廣大客戶提供ET級200℃、D(S)T級300℃、I(X)T級400℃、W(F)T級500℃、CT級600℃、QT級700℃、BT級800℃、C級800℃~1400℃全高溫軸承產品服務及軸承技術服務，軸承技術服務具體包含：型號查詢、軸承選型、軸承選材、軸承報價、軸承配送、 軸承安裝、軸承修復、軸承維護、軸承在線狀態監測等。

高溫軸承應用：極佳應用于航空航天、軍備兵器、車輛、涂裝、熱機、陶瓷、炭塑、海綿金屬、塑料、水泥、機磚、玻璃、耐火材料、造紙、膠合板、干燥、真空、冶金、化工、高粉塵環境以及金屬熱處理等高溫作業或自發高熱的機械設備，

粉末冶金是一個大行業，包含各種零固件零固件，其中含油率的零件，這就是需要測試各種標準，含油率和密度值就是其中的一種，粉末冶金的密度可以通過儀器來測量，比如說粉末冶金密度儀 ，粉末冶金密度測試儀等都可以測試其密度。

一般來銅基的粉末冶金的密度是6.8-7.2 之間，含油率一般是跟密度來計算出來的，計算公式： 一般來講含油率= 1- 實際粉末冶金的密度/7.8 ， 比如說，實際粉末冶金的密度為7， 含油率大概為10%。

粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末作為原料，經過成形和燒結，制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術。粉末冶金法與生產陶瓷有相似的地方，均屬于粉末燒結技術，因此，一系列粉末冶金新技術也可用于陶瓷材料的制備。

當然這里所說的，是使用電子密度計來檢測粉末冶金的密度值和含油率測試，這就是粉末冶金密度測試儀AU-300V，功能十分強大好用！分別如下：

采用阿基米德原理，儀器裝配免掀蓋精密一體成型鋁合金測量平臺，透明水槽；測量精度更高、操作更簡便、更快速、更人性化，更符合新材料實驗室作業規范。可顯示混合物主要材質含量百分比，適合新材料研究與開發。能自動判定待測樣品合格與否，具有警報提示功能。

三個步驟即可顯示含油率與密度值，改變傳統人工計算的方式，節省時間、快速、方便。非常適合傳動部件的銅基、鐵基、鐵銅基等多孔性結構產品的含油率檢測。

參數精度達到：密度解析度：0.001 g/cm3；含油率精度：0.1%

粉末冶金含油率與密度怎么測試，含油率測量步驟：

①將產品放入測量臺，測含油軸承空氣中重量，按ENTER鍵記憶。

②將產品放入水中測含油軸承水中重量，按ENTER鍵記憶。

利用相關除油設備去除油，將產品放入測量臺測未含油的重量，按ENTER鍵記憶，顯示含油率、密度值等

工程塑料拉力試驗機恒溫石油密度計與恒溫石油API度測試儀