Additive Fertigungspulver

Inhaltsübersicht

Überblick über Additive Fertigungspulver

Pulver für die additive Fertigung sind Werkstoffe aus Metalllegierungen, die in Pulverform speziell für 3D-Druckverfahren wie selektives Laserschmelzen (SLM), direktes Metall-Lasersintern (DMLS), Elektronenstrahlschmelzen (EBM) und Binder-Jetting hergestellt werden. Die optimierten Partikelgrößenverteilungen, die Morphologie, die Chemie und die Pulvereigenschaften erleichtern das präzise, schichtweise Verschmelzen zu Endkomponenten.

Tabelle 1: Überblick über die Pulvereigenschaften bei der additiven Fertigung

AttributBeschreibung
Ausgangsstoff MaterialKugelförmige Teilchen aus einer Metalllegierung
ProduktionsmethodenGaszerstäubung, Elektrolyse, Carbonyl
Verwendete MaterialienTitan, Aluminium, rostfreie Stähle, Superlegierungen, Werkzeugstähle
Partikelgrößen10 - 45 Mikrometer typisch
Wichtige EigenschaftenFließfähigkeit, Dichte, Mikrogefüge, Reinheit
Primäre AnwendungenLuft- und Raumfahrt, Medizin, Automobil, Industrie

Dank der sorgfältigen Kontrolle von Merkmalen wie Partikelform, Größenverteilung, Chemie und Mikrostruktur fließen AM-Pulver reibungslos, packen dicht und verschmelzen konsistent Schicht für Schicht, um komplizierte, robuste metallische Komponenten mit mechanischen Eigenschaften zu schaffen, die denen herkömmlicher Herstellungsmethoden entsprechen oder sie sogar übertreffen.

Pulver für die additive Fertigung

Metallpulver-Produktionsmethoden für AM

Bei Additivpulvern werden mehrere primäre Produktionswege genutzt, um feine, kugelförmige Pulver mit der gewünschten Chemie, Kornbildung, Oberflächenmorphologie, Porosität und Partikelverteilung zu erzeugen, wie sie für AM-Prozesse erforderlich sind.

Tabelle 2: Vergleich der Pulverherstellungsverfahren der Additiven Fertigung

MethodeBeschreibungPro/Kontra
GaszerstäubungHochdruckgas bricht geschmolzenen Metallstrom in Tröpfchen aufEinheitliche Partikel, Flexibilität der Legierung - Nachteil: höhere Kosten
Plasma-ZerstäubungDer Elektrodenlichtbogen schmilzt/zersetzt Metalle in PartikelSehr kugelförmiges Pulver, kleine Chargen
Hydrid-DehydridDurch Wasserstoffabsorption dekrepitiertes LegierungspulverSehr feine Pulver mit guter Fließfähigkeit, aber geringerer Dichte
ElektrolyseVon der Anode in Pulver aufgelöstes metallisches AusgangsmaterialGeringere Kosten, aber unregelmäßige, flockige Formen

Mit der fortschreitenden Leistungsfähigkeit der AM-Hardware, die eine feinere Auflösung bis hinunter zu 20 Mikrometern ermöglicht, werden engere Pulverpartikelgrößenverteilungen zwischen 15 und 45 Mikrometern unabdingbar - dies erfordert eine bessere Anpassung der Gas- und Plasmazerstäubung, die sphärische meteoritische Pulver ermöglicht, die sich ideal für eine dichte Packung und einen glatten Rake eignen.

Die Abstimmung der Produktionsroute auf die geplanten Anforderungen des AM-Prozesses gewährleistet eine optimale Pulverspezifikation, die die Kompromisse bei der Leistung ausgleicht.

Arten von Pulvern für die additive Fertigung von Metallen

Verschiedene Metalllegierungen, die in Pulverform hergestellt werden, finden heute breite Anwendung in AM-Techniken, die von preiswerten Polymeren bis hin zu teuren refraktären Superlegierungen reichen. Dies ist der erweiterten Designfreiheit zu verdanken, die die Konsolidierung von Teilen erleichtert und die Eigenschaften über die Grenzen des Gießens oder der Bearbeitung hinaus verbessert.

Tabelle 3: Gängige Metallpulver-Materialien, die für AM genutzt werden

Material KlasseLegierungstypenBeschreibung
Aluminium-LegierungenAlSi10Mg, AlSi7MgLeichtbau in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie
Titan-LegierungenTi-6Al-4V, Ti 6Al4V ELIHochfeste Implantate für die Luftfahrt und die Biomedizin
Rostfreie Stähle304L, 316L, 17-4PHKorrosionsbeständigkeit für maritime Hardware
WerkzeugstähleH13, Maraging 300Extrem harte Schneidwerkzeuge und Formen
Nickel-SuperlegierungenInconel 718, Inconel 625Turbomaschinen wie Luft- und Raumfahrtmotoren
Exotische LegierungenKupfer, Kobalt-Chrom, WolframIndividuelle Kompositionen erweitern die Grenzen

Die optimierte Pulverbettschmelzumgebung erleichtert die Verarbeitung traditionell schwieriger Materialzusammensetzungen jenseits konventioneller Fertigungshürden. Dies ermöglicht Innovationen in den Bereichen Wärmemanagement für elektronische Verpackungen, Öl- und Gasventile und -pumpen für extreme Umgebungen, Komponenten für den Autorennsport und Satellitenhardware.

Die sorgfältige Auswahl der optimalen Legierung unter Berücksichtigung der Designprioritäten Gewicht, Kosten, Festigkeit und Umweltverträglichkeit ermöglicht ideale additiv gefertigte Hochleistungsteile, die von herkömmlichen Verfahren nicht erreicht werden.

Wichtige Eigenschaften von Pulvern für die additive Fertigung

Um einen reibungslosen, effektiven Materialauftrag zu gewährleisten, der für die Herstellung dichter, fehlerfreier gedruckter Komponenten entscheidend ist, müssen Pulverprodukte für die additive Fertigung strenge Anforderungen in Bezug auf ihre Fließeigenschaften, Schüttdichten, Restporositäten, Mikrostrukturen und Kontaminationsgrenzen erfüllen.

Tabelle 4: Typische Eigenschaften von Metall-AM-Pulvern

CharakteristischTypische WerteTestmethodenBedeutung
Morphologie des PulversGlatt, nahezu sphärischSEM-BildgebungPulverbettpackung und -fluss
Partikelgrößenverteilung10μm - 45μmLaserbeugungsanalyseEbenenauflösungen, Baugeschwindigkeiten
Schein- und Klopfdichten65-80% bzw. 80-92%Gravimetrische Messungen über Hall-DurchflussmesserDruckauflösung und -qualität
Durchflussmengen23-33 Sekunden für 50 gZeitlich begrenzte TrichtertestsStreuleistung des Pulvers
Verbleibende Porosität<1%GaspyknometrieDichte und mechanische Eigenschaften
Ox/N-Kontamination<1000 ppm / <500 ppmInertgas-AnalyseWiederverwendung des Pulvers, Vermeidung von Rissbildung im Prozess

Die Überprüfung kritischer Pulvereigenschaften während der Produktion mit Hilfe fortschrittlicher Messgeräte erleichtert die Wiederholbarkeit und die Überwindung von Eigenschaftsabweichungen von Charge zu Charge durch statistische Prozessanpassungen in Echtzeit.

Die Abstimmung von gut charakterisierten Pulvern mit stabilen Entstehungsprozessen und engen Maschinentoleranzen gewährleistet zuverlässige AM-Produktionsläufe.

Spezifikationen für Pulver zur additiven Fertigung von Metallen

Um qualitativ hochwertige Komponenten aus AM-Hardware-Systemen zu gewährleisten, müssen Metalllegierungspulver im Vergleich zur herkömmlichen Pulvermetallurgie, die nur für die Verdichtung und das Sintern bestimmt ist, strengeren chemischen Kontrollen und Maßverteilungen entsprechen.

Tabelle 5: Typische Additiv-Pulver-Spezifikationswerte

ParameterGemeinsamer BereichPrüfverfahrenBedeutung
Partikelgrößenverteilung15μm - 45μmLaserbeugungSteuert die Mindestauflösung des Merkmals
Elementare Verunreinigungen<1000 ppmICP-SpektroskopieVerhältnisse der Wiederverwendung des Pulvers
Scheinbare Dichte65-85% theoretischGravimetrische Analyse mittels Hall-DurchflussmesserBeeinflusst die mechanische Leistung
Dichte des Gewindebohrers80-95% theoretischGravimetrische AnalysePackungsverhältnisse der Schichten
Hall-Durchflussmenge<40 Sekunden für 50 g PulverZeitgesteuerter TrichtertestStreukonsistenz des Pulverbettes
Partikelform>80% kugelförmigSEM-BildgebungGleichmäßigkeit der Fluidisierung im Kraftwerksbett
Verbleibende Porosität<1%GaspyknometrieDichte und mechanische Eigenschaften

Die Überwachung der fortschrittlichen Formeln für den Gleichförmigkeitskoeffizienten und das Fließratenverhältnis, die für Metall-AM-Pulver entwickelt wurden, bietet tiefere Einblicke als der einfache Hall-Fluss allein und gewährleistet eine zuverlässige Anwendungsleistung.

Und durch die spezielle Anpassung der Größenverteilung erleichtern chemische Pulverlieferungen aktiv Prozessverbesserungen, die zu feineren Auflösungen, schnelleren Fertigungsgeschwindigkeiten und längeren ununterbrochenen Produktionsläufen führen, die für die Einführung von AM entscheidend sind.

Güteklassen und Normen für Pulver zur additiven Fertigung

Mit dem Vordringen der additiven Fertigung in regulierte Umgebungen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Medizin, Automobil und Industrie werden standardisierte Methoden zur Spezifikation, Prüfung, Zertifizierung und Kontrolle von Metallpulvern unerlässlich, um Wiederholbarkeit, Qualität und Sicherheit zu gewährleisten.

Tabelle 6: Aufkommende Normen für Metall-AM-Pulver

StandardUmfangZweck
ASTM F3049Standardleitfaden für die Charakterisierung von AM-PulvernFestlegung von Benchmark-Testmethoden zur Bewertung gängiger Pulvereigenschaften
ASTM F3056Spezifikation für NickellegierungspulverChemie, Herstellung, Häufigkeit der Wiederholungsprüfung
ASTM F3301Praxis für sekundäre Prozessmethoden bei AM-TeilenSpezifizieren Sie akzeptable Nachbearbeitungstechniken
AS9100 rev DZugelassene Lieferanten für die Luft- und RaumfahrtQualitätssysteme für regulierte Industrien
ISO/ASTM 52921Standardterminologie für AM - Abstimmung mit globalen NormenSicherstellung einer einheitlichen Terminologie und Spezifikation für AM-Pulvermaterialien

Mit der zunehmenden Verbreitung von AM in der Handels- und Verteidigungsindustrie, die eine strenge Verifizierung und Rückverfolgbarkeit von Bauteilen erfordert, werden standardisierte Prüfverfahren, Dokumentation der Lieferkette, Losgrößen, Umgebungskontrolle und Personalschulung vorgeschrieben. Die Einhaltung der Vorschriften stellt sicher, dass die Anwender über einen vollständigen Materialstammbaum und Prozesstransparenz verfügen, was die in kritischen Anwendungen erwartete strenge Qualifikation erleichtert.

Regierungsbehörden unterstützen auch die laufende Entwicklung von Materialspezifikationen, Testtechniken und Best Practices, da sich AM auf verschiedenen Märkten weiterentwickelt. Die Zusammenarbeit zwischen Pulverherstellern, Drucker-OEMs und industriellen Anwendern wird weiterhin zu einem besseren Benchmarking führen und die Leistung und Zuverlässigkeit in der Praxis verbessern.

Anwendungen von Metallzusatzpulvern

Dank der zunehmenden Leistungsfähigkeit der Druckersysteme und der Verfügbarkeit optimierter Pulver für AM-Bedürfnisse verändert die additive Fertigung die Produktionswirtschaft in zahlreichen Branchen von der Luft- und Raumfahrt bis hin zu Konsumgütern.

Tabelle 7: Primäre Anwendungen von Metallpulvern für die additive Fertigung

SektorBeispiel für einen HerstellungsprozessKosten-/Leistungsvorteile
Triebwerke für die Luft- und RaumfahrtDüsen und Verteiler aus Inconel 718 über DMLMVerkürzte Vorlaufzeiten, verbessertes Buy-to-Fly-Verhältnis
Luftfahrt-TurbinenTi64-Strukturklammern über EBMGewichtseinsparung, Teilkonsolidierung
Biomedizinische ImplantateKobalt-Chrom-Orthopädie durch DMLSErhöhte Knochenintegrationsraten
AutorennenKundenspezifische Legierungen und Geometrien durch SLMHohe Wärme-/Vibrationsbeständigkeit und Gewichtseinsparung
Luxus-UhrenMikrokomponenten aus Gold und Stahl durch SLMDesign- und Gestaltungsfreiheit und schnelle Iterationen

Dank erweiterter Materialoptionen und größerer verfügbarer Fertigungsvolumina überwindet Metall-AM die Produktionsbarrieren herkömmlicher Verfahren - es ermöglicht eine höhere Festigkeit, Leichtbau, verbesserte Hitzebeständigkeit durch generative Kühlkanäle, Bauteilkonsolidierung und kürzere Gesamtdurchlaufzeiten.

Diese Fertigungsvorteile fördern die Einführung von AM-Techniken, die die herkömmliche Produktion in allen kostensensiblen Branchen verdrängen, sobald die Wirtschaftlichkeit der Skalierung erreicht ist. Kontinuierliche Materialinnovationen versprechen eine Ausweitung der Anwendungen auf weitere extreme Umgebungen mit Chemikalien, Druck, Korrosion und Belastungen.

Lieferanten von Metall-AM-Pulvern

Eine breite Palette von Pulverherstellern liefert heute spezialisierte Metallwerkstoffe für den Bedarf an additiven Fertigungsverfahren für kleinere Auftragsfertiger bis hin zu großen Tier-1-Anbietern in der Luft- und Raumfahrt und innovativen Unternehmen für kundenspezifische Legierungen, die an die Grenzen der AM-Fähigkeiten stoßen.

Tabelle 8: Führende Anbieter von Metallpulvern für Additive

UnternehmenPortfolioBeschreibung
PraxairTitan-, Nickel- und Kobalt-LegierungenFührender Hersteller von zerstäubten Gasen und Pulvern
SandvikRostfreie StähleHochleistungslegierungen einschließlich Duplex- und Maraging-Stähle
LPW-TechnologieAluminium, Titan, NickellegierungenKundenspezifische Legierungen und Bindemittelprodukte
Zimmerer-ZusatzstoffWerkzeugstähle, nichtrostende StähleMaßgeschneiderte Legierungen, die das Know-how der Stahlerzeugung nutzen
AP&CTitan, NickelsuperlegierungenAnbieter von Lösungen für den gesamten Lebenszyklus des Pulvers
HoganasRostfreie StähleHochleistungslegierungen einschließlich Duplex- und Maraging-Stähle

Diese führenden Pulverhersteller arbeiten in der AM-Industrie aktiv mit Drucker-OEMs, Forschern und Normungsgruppen zusammen, um die Wiederholbarkeit der Abmessungen zu verbessern, die Porosität zu reduzieren und die Ästhetik und die mechanischen Eigenschaften der fertigen Komponenten zu verbessern.

Kostenanalyse für Metall-AM-Pulver

Die Preise für gängige Metall-AM-Pulver variieren je nach Zusammensetzung, Produktionsweg, Vertriebsstufe, Prüfanforderungen und Abnahmemenge erheblich, liegen aber im Allgemeinen deutlich über denen für herkömmliche Pulver für Press- und Sinteranwendungen.

Tabelle 9: Preise für Metalladditiv-Pulver

MaterialPreisspanneKostentreiber
Aluminium-Legierungen$50-120 pro kgGeringere Metallkosten, aber hohe Kosten für den Gaszerstäuber
Rostfreier Stahl$50-200 pro kg316L ist teurer als die Sorten 17-4 oder 15-5
Werkzeugstähle$60-220 pro kgHöhere Kosten für Legierungselemente
Titan-Legierungen$200-600 pro kgVerarbeitungsintensive Extraktion und Handhabung
Nickel-Superlegierungen$200-1000 pro kgGeringe Elementausbeute und Fähigkeit zum rissfreien Drucken kritischer
Exoten wie Ta oder W$500-2000 pro kgDerzeit sehr geringe Verfügbarkeit der globalen Produktion

Die Preisvorteile gegenüber herkömmlichen Pulvern ergeben sich aus den viel geringeren Chargengrößen, den höheren Materialeinsatzkosten und den Unterschieden in der Verarbeitung, die Eigenschaften wie Sphärizität und kontrollierte Chemie optimieren, was die Anforderungen von AM erleichtert.

Mit der zunehmenden Verbreitung von Druckern, einem stärkeren Wettbewerb und einer größeren Fertigungstiefe werden die Kosten wahrscheinlich über 5-10 Jahre hinweg schrittweise sinken - entsprechend der typischen Roadmap für die technologische Reife. Allerdings werden die Preise für Spezialqualitäten aufgrund der Dynamik des Marktes für Metalle weiterhin deutlich höher liegen.

FAQ

F: Wie werden gebrauchte/recycelte Metall-AM-Pulver für weitere Druckzyklen aufgefrischt?

A: Die Pulver werden gesiebt, um große Partikel von mehr als 100 Mikrometern zu entfernen, chemisch neu ausbalanciert, um den Sauerstoff-/Stickstoffgehalt wiederherzustellen, und mit anteiligen neuen Materialien gemischt, um eine geeignete Wiederverwendung zu gewährleisten, ohne die Qualität der gedruckten Teile zu beeinträchtigen.

F: Welche kritischen Spezifikationen unterscheiden sich am meisten zwischen AM- und herkömmlichen Presspulvern?

A: Engere Partikelgrößenverteilungen von durchschnittlich 25 Mikrometern, höhere Schütt- und Klopfdichten, glattere sphärische meteoritische Pulverformen und niedrigere Sauerstoff- und Stickstoffgehalte unterscheiden die AM-Bedürfnisse von der traditionellen Pulvermetallurgie, die nur engere Toleranzen erfordert. Das Erreichen dieser optimierten Eigenschaften erleichtert den fehlerfreien AM-Druck.

F: Wie oft können gängige AM-Pulverlegierungen normalerweise wiederverwendet werden?

A: Ähnliche Titan- und Nickelsuperlegierungen erreichen bis zu 20 Zyklen, bevor sie mit frischem Pulver aufgefüllt werden müssen. Weniger teure nichtrostende Stähle können 50+ Wiederverwendungszyklen erreichen. Bei Aluminium und hochreaktiven Stählen ist die Recyclingdauer auf weniger als 5 Zyklen begrenzt.

F: Welches Potenzial zur Verbesserung der Eigenschaften haben AM-Pulver aus Metall im Vergleich zu herkömmlichen Materialien?

A: Die Kombination von hohen Festigkeits-/Gewichtsverhältnissen durch Ausdünnen/Hohlprofile mit eingebetteten Kanälen, die den Flüssigkeitsfluss, die Wärmeübertragung oder die strukturelle Verstärkung erleichtern, ermöglicht generative Designkonfigurationen, die die Herstellung von Komponenten revolutionieren, die mit subtraktiver Bearbeitung oder einstufigen Gussverfahren allein nicht möglich wären.

F: Welche Industriekategorien versprechen derzeit das größte Wachstum für Metall-AM-Pulver?

A: Die Luft- und Raumfahrt, die Medizintechnik, die Automobilindustrie und die Öl- und Gasindustrie sind dank hochwertiger Komponenten, die F&E-Investitionen rechtfertigen, führend in der frühen Mainstream-Expansion. Längerfristig wird jedoch eine Massenanwendung erwartet, die die Haltbarkeit von Konsumgütern verbessert und die Vorteile der AM-Flexibilität nutzt, da die Systemkosten sinken.

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Additional FAQs about Additive Manufacturing Powders (5)

1) How do particle size distribution and shape affect print quality across AM processes?

  • Narrow PSD centered to the process (LPBF: 15–45 μm; EBM: 45–105 μm; BJ: 20–60 μm) and high sphericity reduce defects, improve spreadability, packing, and melt consistency, driving higher density and smoother surfaces.

2) What interstitial limits (O/N/H) should be specified for AM powders?

  • Alloy-dependent, but typical targets are Ti‑6Al‑4V: O ≤ 0.15 wt%, N ≤ 0.03 wt%, H ≤ 0.012 wt%; 316L: O ≤ 0.06 wt%, N ≤ 0.10 wt%, H ≤ 0.01 wt%; IN718: O ≤ 0.04 wt%, N ≤ 0.02 wt%, H ≤ 0.01 wt%. Tighter limits enhance ductility and fatigue.

3) How many reuse cycles are practical for AM powders?

  • Data-driven: monitor O/N/H, fines growth (<10–15 μm), flow/tap density, and coupon density/CT. Typical ranges: 316L 10–20 cycles; Ti64 5–10; IN718 5–12; AlSi10Mg 3–8. Blend 10–30% virgin when metrics drift.

4) When is post-atomization conditioning (sieving, classification, spheroidization) worthwhile?

  • When CoA shows tail-heavy PSD, high satellites, or poor flow. Conditioning can recover spreadability and yield, especially for LPBF parameter stability and BJ green density, lowering scrap.

5) What packaging and storage practices preserve additive manufacturing powders?

  • Inert backfill (Ar/N2), sealed liners, headspace O2 <0.5%, RH <10%, 15–25°C. Log drum open time, use grounded equipment, and pre-dry hygroscopic alloys per supplier SOPs to prevent moisture pickup.

2025 Industry Trends for Additive Manufacturing Powders

  • Inline QA at atomizers: Real-time laser diffraction and dynamic image analysis (DIA) to clamp PSD tails and satellite content.
  • Cleaner chemistries: VIGA/EIGA adoption grows for Ti/Ni; more lots shipped with low O/N/H and inclusion screens.
  • Binder jet maturation: Bimodal/trimodal packing strategies with sinter+HIP routes expand for steels and Ni alloys.
  • Sustainability: Environmental Product Declarations (EPDs), argon recovery, and recycled content accounting enter procurement.
  • Data-rich CoAs: DIA sphericity/aspect, BET surface area, moisture/LOI, and ionic cleanliness increasingly standard.

2025 snapshot: key KPIs for additive manufacturing powders

Metrisch202320242025 YTDNotes/Sources
CoAs with DIA shape metrics (%)40–5555–7065–80OEM qualification updates
Typical O content, GA Ti‑6Al‑4V (wt%)0.10–0.160.09–0.130.08–0.12Supplier LECO trends
Typical O content, GA IN718 (wt%)0.030–0.0550.025–0.0450.020–0.040Clean atomization
LPBF as‑built density (316L/Ti64/718, %)99.4–99.799.5–99.899.6–99.85Optimized parameters
High‑purity BN/Cu fillers in AM composites (market share, %)8–1210-1512–18Thermal apps growth
Powder lead time, common alloys (weeks)5–94–84–7Added capacity/regionalization

References: ISO/ASTM 52907 (feedstock), ISO 13320/ASTM B822 (PSD), ASTM B213/B212/B527 (flow/density), ASTM E1409/E1019 (O/N/H), ASTM E1441 (CT), ISO/ASTM 52908 (metal PBF qualification); standards: https://www.astm.org, https://www.iso.org

Latest Research Cases

Case Study 1: DIA-Driven PSD Control Cuts LPBF Scrap in 316L (2025)
Background: A service bureau experienced lack‑of‑fusion tied to coarse PSD tails (>63 μm) despite meeting nominal specs.
Solution: Implemented inline laser diffraction + DIA at the atomizer, enforced D90 ≤ 45 μm and low‑satellite metrics; tightened inert handling and moisture monitoring.
Results: Tail excursions −70%; median density 99.83%; vertical Ra −10%; first‑pass yield +6.3 points; annual scrap cost −14%.

Case Study 2: Bimodal IN625 Binder Jet Powder for Heat Exchangers (2024)
Background: Energy OEM sought lower unit cost with binder jetting while meeting corrosion and density targets.
Solution: Conditioned GA powder to bimodal PSD, trimmed ultrafines, hydrogen annealed to cut O from 0.12% → 0.08%; optimized debind/sinter followed by light HIP.
Results: Final density 99.2–99.5%; dimensional 3σ −28%; ASTM G48 corrosion met targets; part cost −15% vs baseline.

Expertenmeinungen

  • Prof. Iain Todd, Professor of Metallurgy and Materials Processing, University of Sheffield
    Key viewpoint: “Spreadability and interstitial control dominate AM outcomes—pair PSD with shape analytics and keep oxygen low for stable builds.”
  • Dr. Ellen Meeks, VP Process Engineering, Desktop Metal
    Key viewpoint: “In binder jetting, fines discipline and furnace control determine shrink and density—small shifts in <10 μm content drive big changes.”
  • Marco Cusin, Head of Additive Manufacturing, GKN Powder Metallurgy
    Key viewpoint: “Modern CoAs must include DIA sphericity, O/N/H, moisture, and lot genealogy to achieve cross‑site reproducibility.”

Citations: ASM Handbook; ISO/ASTM AM feedstock standards; SAE AMS references for Ni/Ti; conference literature (TMS/AeroMat)

Practical Tools and Resources

  • Standards and QA
  • ISO/ASTM 52907 (metal powder feedstock); ISO 13320/ASTM B822 (PSD); ASTM B213 (Hall flow); ASTM B212/B527 (apparent/tap density); ASTM E1409/E1019 (O/N/H); ASTM E1441 (CT)
  • Monitoring and control
  • Dynamic image analysis for sphericity/aspect; inline laser diffraction; LECO interstitial analyzers; moisture/LOI testing; on‑machine O2/RH logging
  • Process playbooks
  • LPBF parameter libraries (316L/Ti64/IN718); BJ debind/sinter/HIP windows; EBM preheat strategies; MIM feedstock rheology SOPs
  • Supplier selection checklist
  • Require CoA with chemistry, O/N/H, PSD D10/D50/D90, DIA shape metrics, flow/tap density, moisture, inclusion screening, and lot genealogy; request EPDs
  • Design and data
  • DFAM guides for lattices/heat exchangers; CT acceptance criteria templates; powder reuse tracking sheets and SPC dashboards

Notes on reliability and sourcing: Specify alloy grade/standard, PSD window, DIA shape metrics, and interstitial limits on purchase orders. Validate each lot via coupons (density, tensile, elongation) and CT. Enforce inert storage, sieving discipline, and reuse tracking to control oxygen pickup and fines growth for additive manufacturing powders.

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 FAQs, 2025 KPI table, two recent case studies, expert viewpoints, and practical tools/resources tailored to Additive Manufacturing Powders with standards-based references
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if ISO/ASTM feedstock/QA standards update, major OEMs revise CoA/qualification requirements, or new inline atomization QA technologies change PSD/cleanliness benchmarks

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