近年来，我邦踊跃探求3D打印金属粉末制备本领，开始博得收效。自20世纪90年代初此后，清华大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学、北京航空航天大学、西北工业大学等高校3d打印制粉设备○，正在3D打印原料本领方面，展开了踊跃的探求□，已有局部本领处于天下前辈秤谌。黄河旋风股份有限公司依然发端进入3D打印金属粉末研发。具有众套邦内领先秤谌的雾化制粉修造，工艺涵盖真空雾化制粉、超高压水雾化制粉、惰性气体紧耦合雾化制粉本领，将为中邦的3D打印职业功绩一份力气○□。之前南极熊报道河南黄河旋风5.18亿投向3D打印金属粉末，

　　依据独立商场推敲公司MarketsandMarkets正在2015年年合颁发的申诉,环球金属粉末供应的5至公司阔别是Sandvik，Carpenter□○，GKN，Arcam，LPW Technology。3D打印粉末商场估计正在异日几年会显着伸长，个中○，金属粉末被报道是目前3D打印粉末中最合键的。Carpenter目前动作环球3D打印粉末商场中最健旺的公司之一，而且相信是美邦的领先公司。依据申诉□□，北美是目前商场上最合键的地域，估计正在异日几年将不绝坚持领先名望。

　　同时□，正在惯例的金属粉末雾化喷嘴中，金属粉末的酿成是靠气流对金属液流的扰动和攻击使其分裂成粉末○□，因为气流的扰动具有统计特点□□粉末制备技能及近况，粉末的粒度散布较宽，同时正在完全的雾化本领中，不管喷嘴的构造若何，气流正在用意于液流前的飞翔中不绝膨胀□，速率减小，导致雾化气体能量耗费较大○，影响了雾化出力。所以□，这为3D打印本领带来挑衅的同时，也带来了商机。3D打印本领动作“增材修筑”的合键达成外面，减削本钱、节减燃料耗费，必将成为最具潜力成长的家当。

　　目前，我邦河南黄河旋风股份有限公司依然发端进入3D打印金属粉末研发。其所用的粉末制备工艺如真空雾化制粉、超高压水雾化制粉、惰性气体紧耦合雾化制粉本领。下面着重先容前两种雾化本领。

　　近年来，英邦的PSI公司和美邦的HJF公司阔别对热气体雾化的用意及机理举行了大方的推敲。 HJF公司正在1.72MPa压力下，将气体加热至200～400℃ 雾化银合金和金合金，得出粉末的均匀粒径和程序过失均随温度升高而消浸。与古板的雾化本领比拟，热气体雾化本领可能普及雾化出力，消浸气体耗费量，易于正在古板的雾化修造上达成该工艺○，是一项具有利用前景的本领。可是，热气体雾化本领受到气体加热编制和喷嘴的控制○□，仅有少数几家推敲机构举行推敲。

　　3D打印本领是一种新型的打印本领，其卓绝益处正在于无需板滞加工或任何模具，就能直接从谋略机图形数据中天生任何样式的零件□，从而极大地缩短产物的研制周期，普及临盆率和消浸临盆本钱□○。3D打印金属粉末动作金属零件3D打印最要紧的原原料□○，其制备形式备受人们体贴 ，也是最大的价格所正在。

　　金属粉末商场将坚持高伸长的态势○，IDTechEx预测到2025年到达50亿美金的商场范畴□，年复合伸长率39.5%。接下来就为大众合键先容一下，目前邦外里金属粉末的制备工艺——气雾化本领的最新起色，并对3D打印金属粉末制备本领的近况举行领会□□，提出极少偏睹。

　　气雾化法是临盆金属及合金粉末的合键形式之 一○□。气雾化的基础道理是用高速气流将液态金属流分裂成小液滴并凝聚成粉末的进程。因为其制备的粉末具有纯度高、氧含量低、粉末粒度可控、临盆本钱低以及球形度上等益处□，已成为高功能及特种合金粉末制备本领的合键成长倾向□○。可是□□，气雾化法也存正在不够，高压气流的能量远小于高压水流的能量，因而气雾化对金属熔体的分裂出力低于水雾化，这使得气雾化粉末的雾化出力较低，从而增长了雾化粉末的制备本钱。

　　采用拔取性激光烧结法(SLS法)打印两种差别的不锈钢粉末○，觉察制备出的产物存正在显着不同。德邦某厂家的不锈钢粉末打印样品外面光泽、减弱率小、不易变形、力学功能牢固□。而邦内某厂家的不锈钢粉末的打印样品则远远不足前者。为此，对两种差别的不锈钢粉末举行的微观描写领会。

　　真空雾化制粉是指正在真空前提下熔炼金属或金属合金，正在气体庇护的前提下□○，高压气流将金属液体雾化分裂成大方微小的液滴，液滴正在飞翔中凝聚成球形或是亚球形颗粒。真空雾化制粉可能制备大大都不行采用正在气氛中和水雾化形式修筑的金属及其合金粉末，可获得球形或亚球形粉末。因为凝聚疾驯服了偏析征象，可能制取很众独特合金粉末。采用适当的工艺□□，可能使粉末粒度到达一个哀求的周围。

　　正在雾化制粉临盆中，水雾化法是便宜的临盆形式之一。由于雾化介质水不只本钱低廉容易获取○，况且正在雾化出力方而发挥优秀。目前，邦内水雾化法主 要用莅临盆钢铁粉末、金刚石用具用胎体粉末、含油轴承用预合金粉末、硬面本领用粉末以及铁基、镍基磁性粉末等。然而因为水的比热容伟大于气体，因而正在雾化进程中，被分裂的金属熔滴因为凝聚过疾而酿成犯法规状，使粉末的球形度受到影响○○。

　　超声紧耦合雾化本领是由英邦PSI公司提出。该本领对紧耦合环缝式喷嘴举行构造优化，负气流的出口速率超出声速，而且增长金属的质地流率。图 4为模范的紧藕合雾化喷嘴构造图-Unal雾化喷嘴。正在雾化高外面能的金属如不锈钢时，粉末均匀粒度可达20μm安排○□，粉末的程序过失最低可能降至1.5μm○。

　　该本领的另一大益处是大大普及了粉末的冷却速率□，可能临盆疾冷或非晶结的粉末。从目今的成长来看○□，该项本领修造代外了紧耦合雾化本领的新的成长倾向○，且具有工业实蓄谋义○□，可能平常利用于微细不锈钢、铁合金、镍合金、铜合金、磁性原料、储氢原料等合金粉末的临盆。

　　图1为德邦某厂家不锈钢粉末的微观构造，从图中咱们可能看出，粉末颗粒球形度好，颗粒尺寸散布正在11.2~63.6μm周围内○。图2为邦内某厂家的不锈钢粉末的微观构造○□，可能看出□□，其颗粒为犯法规块状○，尺寸较小。 通过上述推敲解说，3D打印耗材金属粉末需餍足粒径微小、粒度散布窄、球形度高、滚动性好和松装密度高。所以，为了获得所需优异功能的3D打印产物，必需寻求一种高效的金属粉末制备形式。

　　别的极少具有高活性的金属或者合金□○，与水接触会爆发反映，同时因为雾化进程中与水的接触，会普及粉末的氧含量○。这些题目控制了水雾化法正在制备球形度高、氧含量低的金属粉末的利用。可是○，金川集团股份有限公司发了然一种水雾化制备球形金属粉末的形式○□，其采用正在水雾化喷嘴下方处再配置一个二次冷水雾化喷嘴，举行二次雾化。该出现获得的粉末不只球形度迫近气雾化成效，况且粉末粒度比一次水雾化更细。

　　层流雾化本领是由德邦Nanoval公司等提出○□，该本领对惯例喷嘴举行了庞大更正○。图3为层流雾化喷嘴构造图。更正后的雾化喷嘴雾化出力高，粉末粒度散布窄，冷却速率达106～107K/s。正在2.0MPa的雾化压力下，以Ar或N2为介质雾化铜、铝、316L不锈钢等，粉末均匀粒度到达10μm。该工艺的另一个益处是气体耗费量低，经济效益明显□，而且实用于大大都金属粉末的临盆○□。坏处是本领左右难度大，雾化进程不牢固，产量小(金属质地流率小于1kg/min)，倒霉于工业化临盆。Nanoval公司正努力于这些题目的办理。

　　正在“2013年天下3D打印本领家当大会”上，天下3D打印行业的巨子专家对3D打印金属粉末赐与明晰界说□，即指尺寸小于1mm的金属颗粒群○○。囊括简单金属粉末、合金粉末以及具有金属性子的某些难熔化合物粉末。目前，3D打印金属粉末原料囊括钴铬合金、不锈钢、工业钢、青铜合金、钛合金和镍铝合金等。可是3D打印金属粉末除需具备优秀的可塑性外，还必需餍足粉末粒径微小、粒度散布较窄、球形度高、滚动性好和松装密度上等哀求□。 为了进一步注明3D打印金属粉末对产物的影响○□。

　　超高压雾化法是采用超高压雾化喷嘴制备金属 粉末的一种形式。图5(a)为高压雾化喷嘴□○，图5(b)为超高压雾化喷嘴。超高压雾化喷嘴的特色是可能正在较低的气压下爆发更高的超音速气流和匀称的气体速率场，从而特别有用贬抑无益激波的爆发，显着增长气体的动能○○，使雾化出力更高。该喷嘴正在较低的气压下爆发与高压雾化喷嘴沟通的雾化成效○□，况且气流速率特别牢固和匀称○○。同时□□，制得的粉末粒径小、散布窄○○。

　　个中，以还原法、电解法和雾化法临盆的粉末动作原料利用到粉末冶金工业的较为广博□○。但电解法和还原法仅限于单质金属粉末的临盆○，而看待合金粉末这些形式均不实用。雾化法可能举行合金粉末的临盆○□，同时当代雾化工艺对粉末的样式也或许做出左右，不绝成长的雾化腔构造大幅普及了雾化出力□○揭秘3D打印金属，这使得雾化法慢慢成长成为合键的粉末临盆形式。雾化法餍足3D打印耗材金属粉末的独特哀求。 雾化法是指通过板滞的形式使金属熔液碎裂成尺寸小于150μm安排的颗粒的形式。

　　遵从碎裂金属熔液的方法可能分为雾化法囊括二流雾化法、离心雾化、超声雾化、真空雾化等。这些雾化形式具有各自特色，且都已凯旋利用于工业临盆□○。个中水气雾化法具有临盆修造及工艺简便、能耗低、批量大等益处○，己成为金属粉末的合键工业化临盆形式○。