3D打印金属雾化制粉设备—金属粉末的制备

对于粉末床熔融工艺，通常使用高品质的、昂贵的金属粉末。这些粉末通常采用气雾化或者等离子雾化工艺制备，分别通过感应加热或者等离子火炬来熔化金属。熔化金属液注入雾化仓，被高速气流破碎成小液滴，在下落过程逐渐凝固。

LPW Technology是一家英国企业，它专注于生产与供应金属粉末、3D打印控制与监测技术。对于不同的3D打印工艺，这家公司采用多种工艺生产不同类型的金属粉末。LPW公司总经理John Hunter认为超过90%的金属3D打印粉末用气雾化工艺制备，等离子方法用来加工更高纯度的粉末，比如钛基合金、镍基合金。

“等离子雾化工艺制备的粉末球形度更高。气雾化工艺也可以制备球形颗粒，但是不那么理想，”Hunter说道。这两种工艺都与制备注射成型、热等静压和其它应用粉末的水雾化工艺不同，后者用来生产除3D打印以外的大部分金属粉末。然而，水雾化工艺制备的粉末更不规则，使得其难以应用于3D打印行业，有一部分原因在于3D打印对流动性的要求。

DED工艺使用更粗的粉末，它的粉末粒径可能会超过100微米，EBM工艺粉末的粒径在45-100微米，其他粉末床工艺粉末粒径在10-45微米。

由于和粉末床工艺相关的专利数量很多，制造商们通常采用专有的方法在打印过程中铺粉和填充加工平台。一家公司可能采用金属平条来铺粉，依靠重力填充加工区域。另外一家可能用圆柱形滚筒和弹性材料来铺粉，使用活塞送料来填充成型室。

“对于粉末粒度分布（PSD：Particle Size Distribution），LPW向不同设备制造商销售粉末时也会考虑。我们清楚哪些粉末特征适合不同设备。它们总有些不同，”Hunter补充道。“有些设备对粉末低流动性不那么敏感。”

基于那个原因，LPW在向用户（不管是终端用户还是研究室）销售材料时，它会问客户使用什么类型的设备，根据具体机器提供可接受颗粒范围的粉末。

在制粉时我们还需要考虑其他方面因素，包括合金自身的化学组成、密度和孔隙率。最后两个因素对DED工艺尤其重要，因为粗粉在制备时会有更大的气体容纳空间，导致粉末内部存在气泡。这会使3D打印零件内部孔隙量增加，最终导致裂纹产生，影响产品力学性能。

基于这方面原因，LPW除了粉末外还提供其他多种服务和产品。这包括记录监测粉末质量的软件和传感器，检测和保存粉末的工具，分析材料和解释粉末相关数据的实验室，咨询服务和粉末生命周期管理。