【太孚美®】牙科3D打印钛合金粉末 产品优势1:粉末球形度
1.引言
成都优材科技有限公司自主研发和生产的牙科激光选区熔化钛合金粉末--【太孚美®】已分别于2020年1月和2月取得三类医疗器械注册证和生产许可证,这标志着牙科钛合金激光3D打印正式进入合规化和市场化的新时代。优材科技致力于为广大的牙科3D打印加工客户提供优质的粉末原材料,并提供全面的技术支持。
优秀的品质和严格的审查决定了【太孚美®】本身的市场认可度,对比众多的粉末品牌和合金种类,【太孚美®】粉末有何特点和优势呢?优材科技将从粉末球形度、粉末流动性、化学纯度、成型牙科修复体耐久性(金相组织和疲劳)、不同金属材料的性能对比、不同成型工艺的对比、成型卡环性能优势、义齿加工企业应用实例、临床病例介绍等方面分享【太孚美】的优势。今天首先介绍粉末球形度,后续请持续关注优材科技公众号。
2.何为粉末球形度?
粉末球形度也叫圆度,指的是粉末颗粒趋近于球体的程度,通俗的说就是衡量粉末颗粒圆不圆。
ASTM F1877-16标准《粒子特性的标准实施规程(Standard Practice for Characterization of Particles)》将粉末球形度规定如下:
在观察面上,颗粒实际截面面积与颗粒最长直径对应面积的比值。球形度(圆度)的大小从0到1不等,一个完美的圆的球形度(圆度)值是1。


不同形状的圆度值示例
3.粉末球形度怎么测试?
最新的行标“YY/T 1702-2020《牙科学 增材制造 口腔固定和活动修复用激光选区熔化金属材料》”规定的金属粉末球形度测试方法如下:
采用扫描电镜照片结合图像分析软件的方法测定粉末的球形度(圆度)。检查至少200颗粉粒的球形度,应符合5.1.4的规定。
球形度(圆度)按以下公式进行计算。


式中:R——球形度(圆度);
A——在观察面上,颗粒的截面面积,mm2;
dmax——在观察面上,颗粒的最长直径,mm。
4.球形度对于激光3D打印的重要性
较好的粉末球形度能够保证粉末流动性,确保打印过程中每一层铺粉的均匀性,保证成型质量的稳定性。而且较高的粉末球形度,也代表这粉末卫星球和空心球少,有利于提高3D打印成型零件的致密度,降低了产生内部孔隙缺陷的风险。
4.1【太孚美®】粉末SEM照片


上图可见,【太孚美®】粉末在扫描电子显微镜下呈现了极高的“颜值”:基本上每一个颗粒都呈现均匀的球形,粉末颗粒无明显孔洞,表面光滑,几乎没有卫星球;经第三方权威检测机构测试,【太孚美®】粉末在一个显微图像下检测了200个颗粒的球形度,结果表明100%的粉末颗粒球形度都大于0.8,平均球形度大于0.9。
4.2某品牌钛合金粉末的SEM照片

从上图可见,该品牌的钛合金粉末虽然大部分也呈现类球形,但是整体的均匀性较差,有较多的卫星球和不规则颗粒,颗粒表面也较粗糙,平均球形度低于0.8。
5.总结
1、球形度是衡量激光3D打印金属粉末适用性的重要指标;
2、国内外的相关标准对粉末球形度的定义和测试方法做出了规定;
3、【太孚美®】粉末在球形度指标上具有明显的优势。
6.参考文献
[1] ASTM F1877-16标准《粒子特性的标准实施规程(Standard Practice for Characterization of Particles)》
[2] YY/T 1702-2020 《牙科学 增材制造 口腔固定和活动修复用激光选区熔化金属材料》
注:本文章中SEM图片均为四川大学分析测试中心测试。