球形金屬粉末是金屬3D打印的核心材料，是3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中較重要的環(huán)節(jié)，3D打印技術(shù)的發(fā)展是密切相關(guān)的。目前，3D打印金屬粉末材料主要集中在鐵、鈦、鈷、銅、鎳等金屬及其合金。

隨著金屬3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展，球形金屬粉末市場將保持高增長趨勢。所以，研究3D打印材料的制備尤為重要。本文遠鑄智能闡述了3D金屬粉末主要制備工藝的基本原理，并分析了其優(yōu)缺點。

3D打印金屬粉末制備工藝現(xiàn)狀

目前針對3D打印服務(wù)應(yīng)用金屬粉的制備方法主要有霧化法、旋轉(zhuǎn)電極法、球化法等。

1、霧化法

霧化法獲得的粉末已經(jīng)占據(jù)了今天的世界金屬3D打印粉末80%以上，其原理是通過快速移動流體的沖擊或以其他方式將金屬或合金液體粉碎成小液滴，然后冷凝成固體粉末的粉末制備方法。

1.1水霧化。水霧化是以水為霧化介質(zhì)，生產(chǎn)成本低，霧化效率高，常用于生產(chǎn)鋼粉、預(yù)合金粉末用于含油軸承、鎳基磁性材料粉末等。

1.2氣霧化。氣霧化的原理是通過高速氣流將液態(tài)金屬流粉碎成小滴，并迅速冷凝成粉末。氣霧化金屬粉末具有細粒度、球形度高、純度高的優(yōu)點，是目前生產(chǎn)的3D印刷金屬粉的主要方法。

2、旋轉(zhuǎn)電極法

旋轉(zhuǎn)電極法是以金屬或合金為自耗電極，其端面被電弧加熱熔化成液體，在電極高速旋轉(zhuǎn)的離心力作用下，將液體拋出并粉碎成小液滴。一般來說，旋轉(zhuǎn)電極的冷卻速率約為103~104K/s，電極旋轉(zhuǎn)速度為1000~30000r/min，隨著電極的旋轉(zhuǎn)速度，制備的粉末粒度隨著電極直徑的增大而減小，范圍通常為50~350μm之間。

3、球化法

球化法主要是對粉碎法和理化法生產(chǎn)的不規(guī)則粉末的球化處理。它被認為是獲得高密度球形粉末的較有效過程。其原理是利用高溫、能量密度高的熱源迅速加熱和熔化粉末顆粒，在表面張力的作用下收縮成球形液滴，進入冷卻室后迅速冷卻，得到球形粉末。

結(jié)語

隨著金屬3D打印行業(yè)日新月異，球形3D印刷金屬粉末制備技術(shù)也將進一步完善和產(chǎn)業(yè)化。3D打印對金屬粉末的性能要求嚴格。目前，我國具有一定的生產(chǎn)能力。氣霧化法和旋轉(zhuǎn)電極法可以實現(xiàn)一定的大規(guī)模生產(chǎn)。球化法仍處于實驗室階段，距離規(guī)模還有一定距離，但存在工藝穩(wěn)定性問題，高端3D印刷用金屬粉基本上依賴進口。

因此，中國應(yīng)該加大技術(shù)投入，借鑒成熟的研發(fā)經(jīng)驗，自主研發(fā)新技術(shù)、新工藝，推動3D打印金屬粉末制備技術(shù)開發(fā)和進步。