3D打印鈦合金粉體，等離子法高調(diào)挑戰(zhàn)霧化法

目前最常用的制粉設(shè)備主要包括氣霧化制粉和等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉兩大類。加拿大蒙特利爾的PyroGenesis公司擁有專利的（PAP）等離子霧化工藝，就在不久前，PyroGenesis宣布面對(duì)3D打印金屬粉末市場(chǎng)，PyroGenesis開始開發(fā)3D打印用納米結(jié)構(gòu)金屬粉體，目標(biāo)為噴墨金屬3D打印市場(chǎng)。

如今，PyroGenesis又將挑戰(zhàn)選擇性激光熔化領(lǐng)域的金屬粉末制備工藝。日前，加拿大基于等離子體制造的PyroGenesis（下稱PG）公司宣布，將公開展示其推出的3D打印鈦合金粉體的分析測(cè)試性能，實(shí)驗(yàn)將利用尖端的數(shù)字成像技術(shù)分析包括球形度、密度以及純度方面的結(jié)果。

在測(cè)試過程中，PyroGenesis公司的鈦粉將使用尼康的X射線m-CT系統(tǒng)掃描，相對(duì)于像素的體素為1.1立方微米，并且會(huì)利用一種直觀的多尺度多模態(tài)圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)平臺(tái)，對(duì)粉末的長(zhǎng)徑比、當(dāng)量直徑、體積和孔隙率進(jìn)行評(píng)價(jià)。PG的首席技術(shù)官稱，之后還將展示利用選擇性激光熔化打印機(jī)現(xiàn)場(chǎng)打印零部件，并測(cè)試該部件的性能參數(shù)，以此來評(píng)價(jià)等離子技術(shù)生產(chǎn)的鈦粉。

通常來說，金屬粉體的形狀大小往往不規(guī)則，外形經(jīng)常呈現(xiàn)棱角或者鋸齒狀，從而在通過軟管或者鋪在打印床上時(shí)出現(xiàn)彼此勾連。金屬粉末的球形化則是一種在金屬粒子飛行過程中對(duì)其進(jìn)行熔化和重塑的工藝。具體的說就是將金屬粉體噴入一股感應(yīng)等離子體流，在極高的溫度下，這些粉體會(huì)立刻熔化，然后在表面張力的作用下自動(dòng)變成球形。而這些球形的液態(tài)金屬滴一旦離開等離子流就會(huì)立即冷卻、硬化成球形的顆粒。

3D打印金屬粉體球形化最主要的好處就是材料的流動(dòng)性大幅增加，而且完美的球形導(dǎo)致粉末能夠更緊密的堆積。當(dāng)這種粉體在基于粉末床技術(shù)的3D打印機(jī)上使用時(shí)，所產(chǎn)生的部件無論是密度還是強(qiáng)度都比未經(jīng)處理的粉體更好。

此外，與常規(guī)霧化的粉末相比，其表面的污染水平明顯減少，這不僅意味著制造中多出來的鈦粉可以多次重復(fù)使用，而且可以進(jìn)一步提高粉體的流動(dòng)性。它還能夠生成更為堅(jiān)固和具有更好機(jī)械性能的3D打印部件。

除此之外，使用等離子球形化技術(shù)生產(chǎn)的金屬粉體材料有一個(gè)額外的好處，就是多出的材料是可以回收的。尤其是那些在金屬3D打印機(jī)上使用幾次之后含氧量增加的粉體。