三维打印金属粉末

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3D 打印金属粉末 正在彻底改变航空航天、汽车、医疗等行业的制造工艺。这种先进的快速成型技术利用激光或电子束将粉末状金属合金逐层制成金属零件。

与传统的金属制造工艺相比，使用金属粉末的三维打印技术可提高设计自由度、加快原型设计、减少浪费，并降低小批量和定制零件的成本。但是粉末冶金对颗粒大小、形状、成分和其他特性提出了独特的要求。

金属粉末制造方法

金属粉末的生产方法多种多样。主要生产方法包括

使用惰性气体射流将熔融金属合金雾化成细小的液滴。液滴迅速凝固成球形粉末颗粒。气体雾化粉末具有出色的流动性和堆积密度，可满足 3D 打印的需要。

与气体雾化类似，但使用等离子体火炬产生更高的温度，以获得更优异的粉末特性。允许使用更广泛的合金。

通过高能球磨金属粉末和合金元素产生的粉末。粉末形状不规则，但成分范围更广。

金属通过电解从阳极溶出，以粉末状沉积在阴极上。

使用氢或碳对金属氧化物或盐进行化学还原，生成金属粉末。

加热水合金属盐以除去水分，生成金属或金属氧化物粉末。

将不规则粉末碾磨、压制和球化成球形。可回收利用废粉。

气体雾化是当今最常用的增材制造技术，可生产出高质量的球形粉末，具有极佳的堆积密度和粉末床表面质量。

三维打印金属粉末成分

许多合金都可用于金属粉末床 3D 打印。常见的合金包括

镍超合金具有最佳的高温强度，广泛用于航空航天发动机和部件。

钛合金（如 Ti64）以强度高、重量轻和生物相容性好而著称，因此在医疗植入物和航空航天领域很受欢迎。

钴铬具有生物相容性和耐腐蚀性，主要用于牙科植入物和牙冠。

工具钢和不锈钢用于各行各业的注塑模具、模具和高强度机械零件。

铝合金和铜合金是较新的金属 3D 打印材料，可在汽车、热交换器和保形冷却通道中实现更多应用。

金属合金粉粒度范围

20-45 微米左右的较细粉末适用于复杂的几何形状和光滑的表面光洁度。45 微米以上的较粗粉末可加快构建速度，但分辨率较低。最佳尺寸范围取决于三维打印机的型号和性能。

三维打印金属粉末性能

金属粉末必须符合 3D 打印适用性的严格规范：

球形颗粒可在 3D 打印过程中顺利铺展粉末。化学纯度和低含氧量可减少气孔和开裂等缺陷。

粉末还必须符合成分标准，如用于钛合金的 ASTM B348 5 级标准和用于镍超合金的 AMS 5659 标准。

三维打印金属粉末应用

使用金属进行三维打印可以制造各行各业的终端零件。一些主要应用领域包括

基于金属粉末的三维打印技术能够生产出轻质、高强度的部件，并具有更强的热性能，适用于航空航天发动机和涡轮系统中恶劣的工作条件。此外，它还能根据患者的个体解剖结构制作定制的医疗植入物。

三维打印金属粉末供应商和定价

全球有几家主要供应商生产和销售用于 3D 打印工艺的金属粉末。下表重点介绍了一些主要公司和粉末的大致定价：

价格根据成分、质量水平、粒度分布、密度规格和购买量而有所不同。为个别 3D 打印机型号定制的即打即印粉末可能需要加价。

金属粉末三维打印与传统方法的比较