金属3D打印技术粉末成型工艺方法汇总

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　　3D打印金属粉末作为金属零件3D打印产业链最重要的一环，也是最大的价值所在。在“2013年世界3D打印技术产业大会”上，世界3D打印行业的权威专家广东银纳科技团队对3D打印金属粉末给予明确定义，即指尺寸小于1mm的金属颗粒群。包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末。目前，3D打印金属粉末材料包括钴铬合金、不锈钢、工业钢、青铜合金、钛合金和镍铝合金等。但是3D打印金属粉末除需具备良好的可塑性外，还必须满足粉末粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好和松装密度高等要求。
　　
　　金属粉末由于应用及后续成型工艺要求不同，其制备方法也是各有不同，按制备过程主要包括物理化学法和机械法两种。在粉末冶金工业中，电解法、还原法以及雾化法等制备工艺方法应用广泛，但需要注意的是，电解法和还原法都有着一定的局限性，不适用于合金粉末制备。当前增材制造用金属粉末主要集中在钛合金、高温合金、钴铬合金、高强钢和模具钢等材料方面。为满足增材制造装备及工艺要求，金属粉末必须具备较低的氧氮含量、良好的球形度、较窄的粒度分布区间和较高的松装密度等特征。等离子旋转电极法（PREP）、等离子雾化法（PA）、气雾化法（GA）以及等离子球化法（PS）是当前增材制造用金属粉末的主要制备方法，四者均可制备球形或近球形金属粉末。下面跟着银纳小编一起来了解
　　
　　金属的粉末制备方法
　　
　　1.等离子旋转电极法（PREP）
　　
　　等离子旋转电极法PREP（Plasma Rotating Electrode-comminuting Process）是俄罗斯发展起来的一种球形粉末制备工艺。其原理如图所示，将金属或合金加工成棒料并利用等离子体加热棒端，同时棒料进行高速旋转，依靠离心力使熔化液滴细化，在惰性气体环境中凝固并在表面张力作用下球化形成粉末；通过筛分将不同粒径的粉末分级，经过静电去夹杂（仅针对高温合金）后得到最终粉末产品。
　　
　　PREP原理图
　　
　　PREP法适用于钛合金、高温合金等合金粉末的制备。该方法制备的金属粉末球形度较高，流动性好，但粉末粒度较粗，SLM工艺用微细粒度（0-45μm）粉末收得率低，细粉成本偏高。由于粉末的粗细即液滴尺寸的大小主要依靠提高棒料的转速或增大棒料的直径，转速提高必然会对设备密封、振动等提出更高的要求。