中國粉體網(wǎng)訊 由中國粉體網(wǎng)主辦的2025高端金屬粉體制備與應(yīng)用技術(shù)大會暨2025通信電子、3D打印、粉末冶金市場金屬粉國產(chǎn)化交流會于7月17日在湖南長沙隆重召開。會議期間,中國粉體網(wǎng)記者邀請到昆山耀德企業(yè)咨詢有限公司首席講師邱耀弘博士做客《對話》欄目,就粉末成型技術(shù)及粉末粒徑等問題進(jìn)行訪談交流。
邱耀弘,1966年生,中國臺灣臺南市人,臺灣科技大學(xué)博士,浙江省海歸人才,現(xiàn)任極米(寧波)智能裝備有限公司法人代表、昆山耀德企業(yè)咨詢有限公司創(chuàng)始人以及多家公司法人。主要專長為材料科學(xué)與金屬粉末成形技的相互結(jié)合。他早在2002年即穿梭兩岸,輔導(dǎo)并推廣金屬粉末注射成形(MIM)與粘結(jié)劑噴射之金屬增材制造技術(shù)(BJT MAM);自2014年起即協(xié)助國內(nèi)多家金屬先進(jìn)加工企業(yè)解決材料與制造問題;2020年在浙江省寧波創(chuàng)業(yè)制造,投入粉末壓制設(shè)備的制造;他是“學(xué)以致用”的典范,為我國粉末冶金產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)卓越。2023年10月獲得中國粉末冶金創(chuàng)新技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟頒發(fā)的年度個人最佳進(jìn)步獎。
中國粉體網(wǎng):邱老師您好,在粉末成型技術(shù)領(lǐng)域,粉末粒徑一直是大家關(guān)注的重點。為什么粉末粒徑對粉末成型技術(shù)如此重要呢?
邱博士:粉末與其基本組成的原子、質(zhì)子甚至是微小的量子,都具有共性:相對尺寸小、數(shù)量無限大,但是粉末與基本粒子的不同在于形狀、形貌與可計量。正因如此,粉末可被度量的形狀就是尺寸,控制粉末的粒徑成為粉末制品的關(guān)鍵。
中國粉體網(wǎng):在常見的粉末成型工藝,如金屬注射成形(MIM)中,粉末粒徑具體是如何影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程的呢?
邱博士:低比表面積的粗大粉經(jīng)常帶有粗糙的表面,雖然可以幫助成型過程降低了粉末流動困難度,但是造成了缺陷使粉末制品的輪廓與粗糙度變差;相反的,粉末粒徑越小可以得到更多等軸形狀與較為細(xì)致的表面,這可以使粉末制品的精度大為提高,然而,高比表面機(jī)會導(dǎo)致成形過程的高摩擦力,甚至發(fā)生不可預(yù)期的問題。諸如以上,如何控制最佳化的粉末便是掌握粒徑分布,才能使粉末制品獲得成本與精度的平衡。
中國粉體網(wǎng):對于企業(yè)來說,在粉末成型技術(shù)中,應(yīng)該如何根據(jù)粉末粒徑來優(yōu)化生產(chǎn)工藝?
邱博士:粉末粒徑分析儀與篩分器,物理篩網(wǎng)適合制造業(yè)大約到400目(35μm左右),小于此粒徑的粉末必須倚賴氣流分篩設(shè)備 (0.1μm最。。建議仍是采用粉末粒徑分析數(shù)據(jù):D1~D10 (屬于細(xì)粉);D11-D50 (屬于中細(xì)粉);D51-D90 (屬于中粗粉);D91-D100 (屬于粗粉)。其中,在粒徑分析數(shù)據(jù)的高斯分布圖形中,占有少數(shù)便是D1-D11及D91-D100的兩個區(qū)段,這兩區(qū)段被稱為關(guān)鍵的少數(shù)。細(xì)粉段容易在多次制程不斷被消耗 (粉末制品會回收粉末生坯的邊角或是余粉重新利用),當(dāng)細(xì)粉變少影響了制品的粗糙度與尺寸精度;粗粉容易造成表面缺陷、制品裂痕等問題,因此必須要針對細(xì)粉與粗粉段進(jìn)行有效的檢驗分析與管理。
中國粉體網(wǎng):從您的角度看,當(dāng)前企業(yè)在粉末粒徑控制方面,普遍存在哪些問題,又該如何解決?
邱博士:企業(yè)必須要精確控制成本,然而對于粉末的分析與制程管理意識薄弱,又沒有有效的對策,僅能借助粉末原料商的協(xié)助,并沒有辦法自己進(jìn)行處理;在制程中,經(jīng)常錯誤的使用回收粉末卻苦無有效管理模式,導(dǎo)致制品的缺陷無法改善。簡單而言,因”少”失大,為了收回少量的邊角或是余料粉末,犧牲制品品質(zhì)。
建立制程前與中的粉末與喂料分析是最重要的手段,有效隔離或添加過細(xì)或過粗的粉末,這是企業(yè)解決粉末制品不良的關(guān)鍵手段。
中國粉體網(wǎng):您對未來粉末粒徑控制技術(shù)在粉末成型領(lǐng)域的發(fā)展,有怎樣的展望呢?
邱博士:檢–檢驗:粒徑分析/SEM電鏡分析/Xray衍射分析/ICP成分分析/CS碳硫分析/NOH氮氧氫分析/粉末與喂料的流動指數(shù)測試
分–分級:根據(jù)制品需求進(jìn)行粉末分級與調(diào)配
磨–研磨加工:分散團(tuán)聚與分散成分
混–混合助劑:添加粘結(jié)劑或是潤滑劑
合–合批:對粉末原料的合批手段
回–回收再利用:粉末制品生坯的邊角與余料再利用