구형 분말:개요,종류,가격
목차
개요
구형 분말 특수 분무 공정에 의해 생성된 둥근 형태의 금속 또는 세라믹 분말을 말합니다. 불규칙한 분말 입자와 비교하여 구형 분말은 우수한 유동성, 높은 충전 밀도 및 입자 내부 마찰 감소와 같은 이점을 제공합니다. 따라서 분말 야금, 열 분사, 금속 적층 제조 및 세라믹 가공을 사용하는 까다로운 산업 응용 분야에 이상적입니다.
이 포괄적인 가이드는 다양한 유형의 구형 분말, 그 특성, 제조 방법, 주요 용도, 사양, 공급업체, 취급 절차, 장비 유지 관리, 공급업체 선택 기준, 장단점, 자주 묻는 질문에 대한 답변을 다루고 있습니다.
종류 구형 분말
재료 및 생산 방법에 따른 구형 분말의 주요 유형은 다음과 같습니다.
재질
- 금속 분말 - 스테인리스강, 공구강, 초합금, 티타늄, 알루미늄 등
- 세라믹 분말 – 알루미나, 지르코니아, 실리카, 탄화물, 질화물 등
- 복합/합금 분말 – 니켈 기반, 코발트 기반, Fe 기반 등
생산 방법
- 가스 분무 분말
- 플라즈마 원자화 분말
- 전극 유도 용융 가스 원자화(EIGA)
- 회전전극공정(REP)
- 플라즈마 회전 전극 공정(PREP)
- 열 스프레이 파우더
가스 원자화는 가장 널리 사용되는 공정이지만 PREP과 같은 방법은 우수한 구형성과 매끄러운 표면 형태를 제공합니다. 생산 방법은 최종 분말 특성을 제어합니다.

속성 및 응용
주요 구형 분말 유형의 특성 및 일반적인 용도:
스테인리스 스틸
- 높은 경도와 내식성
- 밸브, 펌프, 의료기기
공구강
- 우수한 내마모성
- 절삭 공구, 다이, 펀치
초합금
- 높은 온도와 스트레스를 견딜 수 있음
- 터빈 블레이드, 항공우주 부품
티타늄
- 높은 중량 대비 강도 비율
- 항공우주 패스너, 생체의학 임플란트
알루미늄
- 가볍고 열전도율이 우수함
- 자동차 부품, 방열판
도자기
- 높은 경도, 내마모성 및 내식성
- 베어링, 씰, 갑옷 코팅
구형 형태는 기본 재료의 고유 특성 외에도 분말 충전 밀도와 흐름을 향상시킵니다.
제조방법
구형 분말을 생산하는 일반적인 방법:
가스 분무
- 불활성 가스 제트에 의해 용해 및 원자화되는 금속 합금
- 투자 비용 절감
- 10~150μm 크기 범위
플라즈마 원자화
- 플라즈마 에너지를 이용하여 용융 및 원자화
- 5μm까지 더 미세한 분말
- 더 높은 순도, 더 구형
에이가
- 원자화 챔버에서 유도 용융된 전극
- 미세한 액적의 급속한 응고
- 크기, 형태에 대한 제어
예습
- 플라즈마 토치로 녹인 회전 전극
- 미세한 분말로 원심분쇄
- 부드러운 구형
열 스프레이
- 고온 가스로 원자화된 공급원료 와이어/로드
- 산화물 분산 강화 합금
- 다른 방법보다 표면이 거칠다
사양
구형 분말의 일반적인 사양은 다음과 같습니다.
매개변수 | 사양 |
---|---|
입자 크기 | 10 - 150 μm |
파티클 모양 | 구형 |
유량 | 25 - 35 초/50g |
겉보기 밀도 | 40 – 60% |
탭 밀도 | 이론상 최대 90% |
표면 산화물 | 무게 기준 < 1% |
잔류가스 | 최소화 |
크기 분포, 높은 구형성, 매끄러운 표면 및 구성 요구 사항을 충족하는 것이 중요합니다. 크기가 작을수록 밀도가 향상되고 크기가 클수록 비용이 절감됩니다.
디자인 고려 사항
다음을 사용하는 부품의 주요 설계 요소 구형 분말:
- 치수 공차 – 소결 수축 계산
- 표면 마감 요구 사항 – 최소한의 후처리
- 기계적 특성 – 필요한 특성에 맞게 재료와 프로세스를 일치시킵니다.
- 생산 단가 – 성능과 비용의 균형을 맞추기 위한 부품 설계 최적화
- 보조 작업 – 큰 가공 여유 방지
- 조립 요구 사항 – 접합면, 연동 기능 설계
- 표준 준수 – 항공우주, 생물의학 등 응용분야
적층 제조와 같은 고급 제조 프로세스를 통해 구현되는 설계의 자유 덕분에 단조 금속으로는 불가능했던 더욱 최적화된 설계가 가능해졌습니다.

통합 프로세스
구형 분말에 적합한 일반적인 분말 통합 공정:
- 적층 제조 – 선택적 레이저 용융, 전자빔 용융 등은 최대의 유연성을 제공합니다.
- 금속 사출 성형 – 작고 복잡한 부품의 대량 생산
- 냉/열간 등압성형 – 순 모양 또는 거의 순 모양 부품을 생산합니다.
- 누르고 소결 – 성형과 소결을 결합한 기존 분말 야금 공정
- 열 스프레이 – 준비된 기판에 용융된 분말을 증착합니다.
- 슬러리 기반 방법 – 세라믹용 슬립캐스팅, 테이프캐스팅, 전기영동증착 등
구형 형태는 가공 중 분말 패킹 및 흐름을 개선하여 고밀도 및 균일한 미세 구조를 가능하게 합니다.
공급업체 및 가격
구형 분말의 주요 글로벌 공급업체는 다음과 같습니다.
공급업체 | 재료 | 가격 범위 |
---|---|---|
샌드빅 | 합금강, 스테인레스강 | $50-200/kg |
목수 첨가제 | 공구강, 초합금 | $70-250/kg |
회가나스 | 스테인리스 스틸 | $45-180/kg |
프렉스에어 | 티타늄, 초합금 | $100-350/kg |
LPW 기술 | 알루미늄 합금, 복합재 | $60-220/kg |
가격은 합금 구성, 품질, 로트 크기 및 구매 수량에 따라 다릅니다. 소량의 R&D 수량은 대량 생산 수량보다 비용이 더 많이 듭니다.
취급 및 보관
안전한 취급 및 보관에 대한 지침 구형 분말:
- 산화 및 오염을 방지하기 위해 밀봉된 용기를 서늘하고 건조하며 불활성인 대기에 보관하십시오.
- 분말 덩어리를 피하기 위해 습기에 대한 노출을 제한하십시오.
- 반응을 방지하기 위해 알루미늄 대신 연강이나 플라스틱 용기를 사용하십시오.
- 정전기 축적을 방지하기 위해 용기가 올바르게 접지되었는지 확인하십시오.
- 용기 및 분말은 운반 및 운반 중 입자 손상을 방지하기 위해 조심스럽게 다루십시오.
- 보관 및 취급 구역 근처에 스파크, 화염, 발화원을 피하십시오.
- 적절한 환기 및 집진 장비를 설치하십시오.
- 미세 분말 취급에 적합한 PPE(장갑, 호흡기, 보안경)를 사용하십시오.
적절한 절차는 통합 및 최종 부품 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 분말 특성 변화를 방지합니다.
장비 보수
주요 분말 처리 시스템에 대한 유지 관리 팁:
체:
- 찢어지거나 틈이 생기지 않도록 손상된 메쉬 스크린을 교체하십시오.
- 입자 손상으로 이어질 수 있는 막힘을 방지하기 위해 정기적으로 체를 청소하십시오.
- 진동 진폭 및 시간 설정을 확인하여 가공 경화를 방지하십시오.
호퍼 및 피더:
- 출구 포트에 축적물이 있는지 검사하고 흐름을 막는 재료를 제거하십시오.
- 안정적인 흐름을 보장하기 위해 피더 설정이 분말 특성과 일치하는지 확인하십시오.
- 호퍼 라이닝의 마모 여부를 점검하고 성능이 저하된 경우 교체하십시오.
혼합 용기:
- 분리 없이 균일한 혼합을 위해 마모된 배플과 강화 장치를 교체하십시오.
- 칼날 상태 점검 및 손상된 품목 수리/교체
- 작동 중 분말 누출을 방지하기 위해 개스킷 및 씰을 확인하십시오.
압형:
- 치수 정확도를 모니터링하고 필요에 따라 수리/교체
- 쉽게 릴리스할 수 있도록 일정에 따라 프레스 및 다이에 윤활유를 바르십시오.
- 용광로의 가열 요소 및 온도 제어 확인
선택 구형 분말 공급업체
공급업체 선택의 주요 요소:
- 기술 전문성 재료, 제조 공정, 부품 설계 등을 통해 고객을 지원합니다.
- 다양한 파우더 옵션 다양한 재료, 크기, 형태 및 코팅 포함
- 엄격한 품질 보증 화학 분석, 현미경 검사, 공정 제어 등을 다룹니다.
- 생산 능력 적시에 요구를 충족시키기 위해
- 제공되는 서비스 샘플링, 프로토타이핑, 테스트, 분석 등과 같은
- 업계 평판 고품질의 분말을 지속적으로 공급하기 위해
- 인증 ISO 9001, AS9100, ISO 13485 등과 같은
- 경쟁력 있는 가격 부가 가치 서비스 및 고객 지원과 결합
- 배송 및 물류 역량 최소한의 리드타임으로 적시 배송을 위해
올바른 파트너는 요구 사항에 맞는 구형 분말과 성공을 위한 기술 전문 지식을 모두 제공합니다.
장점과 한계
장점
- 우수한 분말 흐름 및 패킹 밀도
- 소결밀도 및 미세구조 개선
- 압축 중 내부 응력 감소
- 복잡한 형상을 제조할 수 있습니다.
- 일관된 금속학적 특성
- 소결 부품의 표면 조도가 우수함
제한 사항
- 불규칙한 분말보다 가격이 비쌉니다.
- 고급 제조 기술이 필요합니다
- 매우 미세한 분말에 사용 가능한 제한된 크기
- 입자 크기 분포를 제어하는 것이 어려울 수 있습니다.
- 일부 재료는 구형 분말로 원자화하기가 어렵습니다.

자주 묻는 질문
구형 분말을 사용하면 가장 큰 장점은 무엇입니까?
주요 이점은 취급 용이성을 위한 우수한 유동성, 향상된 압축을 위한 높은 패킹 밀도, 복잡한 형상을 가능하게 하는 낮은 입자 간 마찰 및 일관된 야금학적 특성입니다.
구형 분말로 일반적으로 사용 가능한 재료는 무엇입니까?
일반적인 재료에는 스테인리스강, 공구강, 초합금, 티타늄 합금, 알루미늄 합금, 니켈 기반 합금 및 세라믹 분말이 포함됩니다.
일반적으로 구형 분말을 사용하는 산업은 무엇입니까?
주요 산업에는 항공우주, 의료, 자동차, 방위, 에너지, 전자 및 산업 장비 제조가 포함됩니다.
구형 분말의 일반적인 크기 범위는 무엇입니까?
기존의 가스 원자화 구형 분말의 범위는 약 10-150 마이크론입니다. 특수 기술을 사용하면 서브미크론에서 나노 크기의 구형 분말을 생산할 수 있습니다.
구형 분말은 불규칙 분말에 비해 얼마나 비쌉니까?
구형 형태의 프리미엄은 일반적으로 불규칙한 분말에 비해 20-50%입니다. 그러나 이러한 이점으로 인해 중요한 애플리케이션에 대한 더 높은 비용이 정당화되는 경우가 많습니다.
결론
특징적인 둥근 모양과 매끄러운 표면으로 구형 분말 불규칙한 분말에 비해 더 높은 밀도와 우수한 흐름을 가능하게 합니다. 일관된 입자 특성은 다양한 금속과 세라믹에 탁월한 압축성, 압축성 및 소결성을 부여합니다. 원자화 공정의 지속적인 개발을 통해 이전보다 더 다양한 재료와 크기로 구형 분말을 사용할 수 있게 되었습니다. 구형 분말로 시작하는 이점을 최대한 활용하기 위한 부품 설계 및 공정 최적화를 통해 비용 효율적으로 고성능 부품을 생산할 수 있습니다.
Additional FAQs about Spherical Powder
1) How does sphericity influence flowability and packing density?
- Higher mean sphericity (≥0.95) reduces interparticle friction, improving Hall/Carney flow and enabling higher tap density. This translates to more consistent layer spreading in AM and improved green density in PM/MIM.
2) What PSD is optimal for laser PBF vs EBM and MIM?
- Laser PBF typically uses 15–45 µm (sometimes 20–63 µm for higher throughput). EBM favors coarser 45–90/106 µm. MIM often targets D50 ≈ 8–12 µm with narrow tails to maximize powder loading and sintered density.
3) When should I choose PREP/PREP-like powders over gas atomized?
- Choose PREP/PREP-like for fatigue‑critical Ti/Ni parts or applications requiring ultra‑low satellites and oxide films (medical implants, aerospace). Gas atomized is cost‑effective for broader industrial use.
4) How do surface oxides affect consolidation?
- Thicker oxide films increase melt viscosity and hinder neck growth during sintering, causing porosity and reduced mechanical properties. Maintaining low O2/H2O during atomization, handling, and build is critical.
5) What acceptance tests should be on a spherical powder CoA?
- Chemistry (ICP‑OES), O/N/H (inert gas fusion), PSD (laser diffraction D10/D50/D90), morphology/sphericity (SEM), flowability (Hall/Carney), apparent/tap density, moisture (Karl Fischer), and contamination screening (magnetic/optical).
2025 Industry Trends: Spherical Powder
- Multi‑laser AM scaling: Demand rises for tighter PSD control and low‑satellite powders to reduce stripe/stitch defects across 8–16 laser systems.
- Sustainability & LCA: Aerospace RFQs increasingly require powder genealogy, recycled content disclosure, and CO2e/kg reporting.
- Hot‑vacuum powder logistics: Inert, heated sieving/drying stations reduce moisture and oxygen pickup, stabilizing flow across reuse cycles.
- Medical‑grade protocols: ISO 13485‑aligned handling and low bioburden requirements for Ti/CoCr spherical powders.
- Copper and high‑conductivity alloys: Cu/CuCrZr spherical powders gain share for heat exchangers and RF components thanks to improved IR monitoring and process windows.
Table: 2025 indicative benchmarks for Spherical Powder by application
애플리케이션 | Typical PSD (µm) | Mean sphericity | Hall/Carney flow (s/50 g) | 겉보기 밀도(g/cc) | Moisture target (ppm KF) | 참고 |
---|---|---|---|---|---|---|
Laser PBF (SS/Al/Ti) | 15–45 (20–63 opt.) | ≥0.95 | 12–22 | Material‑dependent | ≤200 | Low satellites to stabilize layer spread |
EBM (Ti/CoCr) | 45–90/106 | ≥0.95 | 10-20 | Material‑dependent | ≤200 | Coarser PSD aids spreading at preheat |
MIM feedstock | D50 8–12 | ≥0.93 | 25–45 | 3.5–4.3 (tap) | ≤300 | Narrow tails for high loading |
열 스프레이 | 10–90 | ≥0.93 | 10-25 | Higher preferred | ≤300 | Flow stability reduces spitting |
Press & Sinter PM | 45–150 | ≥0.90 | 18–35 | Higher improves green | ≤300 | Cost‑optimized PSD widths |
Selected references and standards:
- ISO/ASTM 52907 (Metal powders for AM), 52904 (Metal PBF process) – https://www.iso.org/ | https://www.astm.org/
- MPIF Standard 35; MPIF 05/06 test methods – https://www.mpif.org/
- ASTM B212/B213/B214/B527/B962 (density, flow, PSD) – https://www.astm.org/
- NIST AM‑Bench datasets – https://www.nist.gov/ambench
- NFPA 484 (Combustible metals) – https://www.nfpa.org/
Latest Research Cases
Case Study 1: Reducing Stitch Defects with Low‑Satellite 316L Powder (2025)
Background: A service bureau scaling from 4 to 12 lasers saw seam porosity and surface banding.
Solution: Switched to gas‑atomized spherical powder with satellite count reduced via post‑classification; tightened PSD (D90 ≤ 45 µm); implemented inert hot‑vacuum sieving and blend 30% virgin policy.
Results: Stripe defect rate −62% (CT verified); as‑built density 99.8%; surface Ra improved by ~15%; throughput +21% from stable 60 µm layers.
Case Study 2: MIM Ti‑6Al‑4V Spherical Powder for Micro Components (2024)
Background: A medical OEM needed higher density and dimensional stability on micro implants.
Solution: Adopted plasma‑atomized spherical Ti powder (D50 ≈ 11 µm, O ≤ 0.12 wt%); bimodal PSD blending raised feedstock loading to 60 vol%; solvent + staged thermal debinding and vacuum sintering, optional HIP.
Results: Sintered density 97.8% (99.2% post‑HIP); dimensional Cp/Cpk +22%; fatigue performance matched machined baseline in screening tests.
전문가 의견
- Prof. Iain Todd, Professor of Metallurgy and Materials Processing, University of Sheffield
Viewpoint: “Controlling PSD tails and satellite content in spherical powders is the simplest lever to stabilize porosity across multi‑laser AM platforms.” - Dr. Laura Cotterell, AM Materials Lead, Aerospace OEM
Viewpoint: “Powder genealogy tied to melt‑pool data—and strict oxygen/moisture control—now underpins qualification of spherical powder in flight‑critical parts.” - Dr. Randall M. German, Powder Metallurgy and MIM expert
Viewpoint: “Packing density, driven by PSD design and sphericity, governs shrinkage and final properties for both MIM and PM routes.”
Practical Tools/Resources
- ISO/ASTM AM standards portal – https://www.astm.org/ | https://www.iso.org/
- MPIF resources for PM/MIM – https://www.mpif.org/
- NIST AM‑Bench open datasets – https://www.nist.gov/ambench
- NFPA 484 safety guidance – https://www.nfpa.org/
- ImageJ/Fiji for SEM‑based sphericity and PSD analysis – https://imagej.nih.gov/ij/
- Vendor application notes on Karl Fischer moisture testing (e.g., Mettler Toledo) – vendor sites
SEO tip: Use keyword variations like “Spherical Powder specifications,” “low‑satellite spherical powders for AM,” and “PSD optimization for spherical powder” in subheadings, internal links, and image alt text to strengthen topical relevance.
Last updated: 2025-10-14
Changelog: Added 5 focused FAQs; introduced 2025 benchmarks table and trend insights; provided two recent case studies; included expert viewpoints; compiled practical standards/resources; added SEO keyword guidance
Next review date & triggers: 2026-04-15 or earlier if ISO/ASTM/MPIF/NFPA standards update, OEM allowables change, or new datasets revise PSD/sphericity/oxygen-moisture best practices
공유
중국 칭다오에 본사를 둔 선도적인 적층 제조 솔루션 제공업체인 MET3DP Technology Co. 당사는 산업용 3D 프린팅 장비와 고성능 금속 분말을 전문으로 합니다.
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