3D打印金屬霧化製粉設備—金屬粉末的製備

對於(yu) 粉末床熔融工藝，通常使用高品質的、昂貴的金屬粉末。這些粉末通常采用氣霧化或者等離子霧化工藝製備，分別通過感應加熱或者等離子火炬來熔化金屬。熔化金屬液注入霧化倉(cang) ，被高速氣流破碎成小液滴，在下落過程逐漸凝固。

LPW Technology是一家英國企業(ye) ，它專(zhuan) 注於(yu) 生產(chan) 與(yu) 供應金屬粉末、3D打印控製與(yu) 監測技術。對於(yu) 不同的3D打印工藝，這家公司采用多種工藝生產(chan) 不同類型的金屬粉末。LPW公司總經理John Hunter認為(wei) 超過90%的金屬3D打印粉末用氣霧化工藝製備，等離子方法用來加工更高純度的粉末，比如鈦基合金、鎳基合金。

“等離子霧化工藝製備的粉末球形度更高。氣霧化工藝也可以製備球形顆粒，但是不那麽(me) 理想，”Hunter說道。這兩(liang) 種工藝都與(yu) 製備注射成型、熱等靜壓和其它應用粉末的水霧化工藝不同，後者用來生產(chan) 除3D打印以外的大部分金屬粉末。然而，水霧化工藝製備的粉末更不規則，使得其難以應用於(yu) 3D打印行業(ye) ，有一部分原因在於(yu) 3D打印對流動性的要求。

DED工藝使用更粗的粉末，它的粉末粒徑可能會(hui) 超過100微米，EBM工藝粉末的粒徑在45-100微米，其他粉末床工藝粉末粒徑在10-45微米。

由於(yu) 和粉末床工藝相關(guan) 的專(zhuan) 利數量很多，製造商們(men) 通常采用專(zhuan) 有的方法在打印過程中鋪粉和填充加工平台。一家公司可能采用金屬平條來鋪粉，依靠重力填充加工區域。另外一家可能用圓柱形滾筒和彈性材料來鋪粉，使用活塞送料來填充成型室。

“對於(yu) 粉末粒度分布（PSD：Particle Size Distribution），LPW向不同設備製造商銷售粉末時也會(hui) 考慮。我們(men) 清楚哪些粉末特征適合不同設備。它們(men) 總有些不同，”Hunter補充道。“有些設備對粉末低流動性不那麽(me) 敏感。”

基於(yu) 那個(ge) 原因，LPW在向用戶（不管是終端用戶還是研究室）銷售材料時，它會(hui) 問客戶使用什麽(me) 類型的設備，根據具體(ti) 機器提供可接受顆粒範圍的粉末。

在製粉時我們(men) 還需要考慮其他方麵因素，包括合金自身的化學組成、密度和孔隙率。最後兩(liang) 個(ge) 因素對DED工藝尤其重要，因為(wei) 粗粉在製備時會(hui) 有更大的氣體(ti) 容納空間，導致粉末內(nei) 部存在氣泡。這會(hui) 使3D打印零件內(nei) 部孔隙量增加，最終導致裂紋產(chan) 生，影響產(chan) 品力學性能。

基於(yu) 這方麵原因，LPW除了粉末外還提供其他多種服務和產(chan) 品。這包括記錄監測粉末質量的軟件和傳(chuan) 感器，檢測和保存粉末的工具，分析材料和解釋粉末相關(guan) 數據的實驗室，谘詢服務和粉末生命周期管理。