この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
導入
粒状物質や微粉末は産業用途で広く使用されています。制御をサポートし、処理方法を最適化するには、これらの材料を正確に特性評価する必要があります。特性評価方法は、粒子の特性 (粒度測定、形態、化学組成など) または原末の挙動 (流動性、密度、ブレンド安定性、静電特性など) に関連しています。粒状および粉末材料の複雑な挙動は、再現可能で解釈可能な結果を得るために数多くの技術の開発を動機づけてきました。付加製造、食品加工、医薬品、バルクマテリアルハンドリングなど、多くの業界がさまざまな分野に関与しています。このドキュメントは積層造形 (AM) に焦点を当てています。
金属粉末は、粉体層溶融 (PBF-LB/M PBF-EB/M など) またはバインダー ジェッティングを伴う AM プロセスで広く使用されています。このような操作中に、ブレードまたは回転シリンダーを使用して粉末の薄い層を連続的に堆積させます。次に、各層がエネルギー ビームによって融合 (最も一般的には溶融) されるか、接着剤によって結合されて部品が構築されます。層の厚さはプロセスの垂直解像度を定義します。層が薄いほど解像度が向上します。薄い層を得るために、粉末はできるだけ細かいものです。しかし、凝集力のうち、ファンデルワールス力が支配的であると仮定すると、粒子サイズが小さくなるにつれて、凝集性は一般的に増加すると言える[ 25] 。この凝集性の増加は、粉末の展延性に影響を与える可能性があります。
したがって、AM で構築された部品の品質は、粉体流動特性に直接影響されます。
ISO/ASTM 52900 によると、展延性とは、原料材料が AM プロセスの要件を満たす層に広げられる能力のことです。これには、波や凹凸のない平らな粉末と大気の界面を形成する能力が含まれます。
通常、層の均質性を視覚的に観察することが、オペレータが新しい層を散布する際の粉末の散布性を評価する唯一の方法です。ただし、粉末の特性を層の堆積中のその広がり性に事前に関連付けることで、最適な粉末と層の堆積速度の組み合わせを分類して選択するための、よりコスト効率の高い方法を提供できます。
Introduction
Granular materials and fine powders are widely used in industrial applications. To support control and optimize processing methods, these materials have to be precisely characterized. Characterization methods are related either to the properties of the grains (granulometry, morphology, chemical composition, etc.) or to the behaviour of the bulk powder (flowability, density, blend stability, electrostatic properties, etc.). The complex behaviours of granular and powder materials have motivated the development of numerous techniques to obtain reproducible and interpretable results. Many industries are concerned in different fields: additive manufacturing, food processing, pharmaceuticals, bulk material handling. This document is focused on Additive Manufacturing (AM).
Metallic powders are widely used in AM processes involving powder bed fusion (PBF-LB/M PBF-EB/M etc.) or binder jetting. During such operations, successive thin layers of powder are deposited with a blade or with a rotating cylinder. Each layer is then fused (most commonly melted) by an energy beam or joined by an adhesive binder to build the parts. The layer thickness defines the vertical resolution of the process; a thin layer leads to a better resolution. In order to obtain a thin layer, the powder is as fine as possible. However, if it is assumed that among the cohesive forces, the Van der Waal forces are predominant, it can be stated that as the grain size decreases, cohesiveness typically increases[25]. This increase in cohesiveness could have an impact on the spreadability of a powder.
The quality of the parts built with AM is thus directly influenced by powder flow properties.
According to ISO/ASTM 52900, spreadability is the ability of a feedstock material to be spread out in layers that fulfil the requirements for the AM process; this includes the ability to form a flat powder-atmosphere interface without waves and irregularities.
Visual observation of layer homogeneity is usually the only way for operators to assess the spreadability of powders during the spreading of new layers. However, linking the powder characteristics to its spreadability during the layer deposition beforehand can provide a more cost-effective way to classify and select the optimal powder and layer deposition speed combinations.