远铸浅析3D打印材料如何用球形金属粉末实现

球形金属粉末是金属3D打印的核心材料，是3D打印产业链中较重要的环节，3D打印技术的发展是密切相关的。目前，3D打印金属粉末材料主要集中在铁、钛、钴、铜、镍等金属及其合金。

随着金属3D打印技术的飞速发展，球形金属粉末市场将保持高增长趋势。所以，研究3D打印材料的制备尤为重要。本文远铸智能阐述了3D金属粉末主要制备工艺的基本原理，并分析了其优缺点。

3D打印金属粉末制备工艺现状

目前针对3D打印服务应用金属粉的制备方法主要有雾化法、旋转电极法、球化法等。

1、雾化法

雾化法获得的粉末已经占据了今天的世界金属3D打印粉末80%以上，其原理是通过快速移动流体的冲击或以其他方式将金属或合金液体粉碎成小液滴，然后冷凝成固体粉末的粉末制备方法。

1.1水雾化。水雾化是以水为雾化介质，生产成本低，雾化效率高，常用于生产钢粉、预合金粉末用于含油轴承、镍基磁性材料粉末等。

1.2气雾化。气雾化的原理是通过高速气流将液态金属流粉碎成小滴，并迅速冷凝成粉末。气雾化金属粉末具有细粒度、球形度高、纯度高的优点，是目前生产的3D印刷金属粉的主要方法。

2、旋转电极法

旋转电极法是以金属或合金为自耗电极，其端面被电弧加热熔化成液体，在电极高速旋转的离心力作用下，将液体抛出并粉碎成小液滴。一般来说，旋转电极的冷却速率约为103~104K/s，电极旋转速度为1000~30000r/min，随着电极的旋转速度，制备的粉末粒度随着电极直径的增大而减小，范围通常为50~350μm之间。

3、球化法

球化法主要是对粉碎法和理化法生产的不规则粉末的球化处理。它被认为是获得高密度球形粉末的较有效过程。其原理是利用高温、能量密度高的热源迅速加热和熔化粉末颗粒，在表面张力的作用下收缩成球形液滴，进入冷却室后迅速冷却，得到球形粉末。

结语

随着金属3D打印行业日新月异，球形3D印刷金属粉末制备技术也将进一步完善和产业化。3D打印对金属粉末的性能要求严格。目前，我国具有一定的生产能力。气雾化法和旋转电极法可以实现一定的大规模生产。球化法仍处于实验室阶段，距离规模还有一定距离，但存在工艺稳定性问题，高端3D印刷用金属粉基本上依赖进口。

因此，中国应该加大技术投入，借鉴成熟的研发经验，自主研发新技术、新工艺，推动3D打印金属粉末制备技术开发和进步。