隨著金屬（shǔ）3D打印技術在近年的快速發展，其在航天航空、汽車、軍工（gōng）、醫療植入物等方麵的應用越來越廣泛，金屬3D打（dǎ）印粉末也迎來了全麵的爆（bào）發。許多企業和機構就紛紛開設了專門的實驗室或工廠，重（chóng）金投入（rù）金屬（shǔ）粉（fěn）末的研發和生產（chǎn）。　那麽金（jīn）屬粉末的性能該如何評價呢，業內對於金（jīn）屬（shǔ）粉末的評價指標主要有化學成（chéng）分、粒度分布及粒度分布、粉末形貌（mào）、粉末鬆裝密度和（hé）振實密度、粉末流動性等。下麵小編將帶您一起學習3D打印金屬粉末性能指標及測試方法。

 

化學成分（fèn）

 

EOS Ti64化學（xué）成分

 

 

對於金屬3D打印而言，因為打印過程中金屬重熔後，元素以液體形態存在，或者可能存在易（yì）揮發元素的揮發損失（shī），且粉末的形態存在衛星球、空心粉等問題，因此有（yǒu）可（kě）能在局部生成氣孔缺陷，或者造成打印後的零部件的成分（fèn）異於原始粉末或者母（mǔ）合金的成分，從而影（yǐng）響到工件的致密（mì）性及其力學性能。因此，對不同體係的金屬粉末，氧含量均為一項重要指標。

 

 

 

以鈦合金（jīn）為例，業內對該指標的一（yī）般要求（qiú）在1300~1500ppm，亦即氧元素在金（jīn）屬中所占（zhàn）的質量百（bǎi）分（fèn）比在0.13~0.15%之間。由於目前用於金屬3D打印的粉末製備技術（shù）主要以霧化法為主（包括超（chāo）音速真空氣體霧化和旋轉電極霧化（huà）等技術（shù）），粉末存在大的比表麵積，容易產生氧化，因此粉末製備過程中要對氣氛進行嚴（yán）格控製。在航空航天等特殊應用領域，客戶對此指標的要求更為嚴格。部分（fèn）客戶（hù）也要求控（kòng）製氮含量指標，一般要求在500ppm以下，也（yě）即氮元素在金屬中所占的質量百分比在0.05%以下。

 

 

 

以物（wù）質的化學反應及其計量關係（xì）為基礎的分析（xī）方法稱為化學分析法。化學分（fèn）析法是分析化學的基礎，又稱經典（diǎn）分析法，主要有重量分析法和滴定分析法等。以物理性質或（huò）物理化學性質為基礎的分析方法稱為（wéi）物理分析（xī）法或物理化（huà）學分析法，需要較特殊的儀器，通常稱為儀器分析法。最主要的儀（yí）器分析方法有（yǒu）光學分析法、電化學分析法（fǎ）、熱分析法、色譜法等。儀器分析法準確度（dù）、靈敏（mǐn）度較高，適（shì）用於微（wēi）量、痕量（liàng）組分（fèn）的測（cè）定，分析速度快，易於實施實時、在線監測。

 

常見（jiàn）的儀器包括：

電感（gǎn）藕合等離子體原子發射光譜儀

火花直讀光譜儀

原子（zǐ）吸收光譜

紅外碳/硫分（fèn）析儀

電（diàn）位電解儀

 

粉末（mò）粒度及粒度分布

 

目前（qián）金屬3D打印常用的粉末的粒度（dù）範圍是15~53μm（細粉），53~105μm（粗粉），部分場合下可放（fàng）寬至105~150μm（粗粉），分別對應的顆粒目數範圍為：270~800目（細粉），140~270目（粗粉），100~270目（粗粉）。此粒（lì）度範圍是根據不（bú）同能量源的金屬打印機劃分的，以激光作為能量源的打印（yìn）機，因其聚焦光斑（bān）精細，較易熔化細（xì）粉，適合使用（yòng）15~53μm的粉末作為（wéi）耗材，粉末補給方式為逐層（céng）鋪粉；以等離子束作為能量源的打印機，聚焦光斑略粗，更適於熔化粗粉，適合使用53~105μm為主，部分場合下105~150μm的粉末作為耗材，粉末補（bǔ）給方式（shì）為同（tóng）軸送粉。