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計算機軟件中有一（yī）句古老的格言——進垃圾，出（chū）垃圾。這（zhè）句格言適用於許多事物，包括金屬 AM。

      金屬（shǔ） AM 為製造提供了（le）幾個潛在（zài）的好處，包括設計自由度以製造更（gèng）輕、更（gèng）有效的零件、以（yǐ）最少的庫（kù）存簡（jiǎn）化供應鏈管理、縮短開發提前期（qī）和定製（zhì）零件（jiàn）生產，等等。然（rán）而，金屬（shǔ）增材製造技術尚未顛覆 13 萬億製造業，主要用於研發、產品開（kāi）發和模具製造。

     目前有（yǒu）兩個問（wèn）題挑戰著這個（gè）行業：

• AM過程中的可靠性/一致性問（wèn）題和
• 生產速度低。

      這兩個（gè）問題（tí）導致金屬增材製造（zào）成本大約是（shì）鑄造等傳統製造工（gōng）藝的 10 倍。

      幸運的是，打印機製造商一直致力於通過使激光器更精確、構建環境更可（kě）控、硬件更堅固來解決一（yī）致性問題。同樣，他們一直試圖通過改進零（líng）件的進（jìn）出和用激光包裝他們的係統來提高生產速度。值得稱讚的是，這些漸進式（shì）改進隻能實現這（zhè）麽多（duō）——檢查和重新評估可接（jiē）受的原料對於（yú）獲得與傳統製（zhì）造競爭所（suǒ）需（xū）的收益至（zhì）關重要（yào）。

     傳統的氣體霧化原料（liào）粉末從未用（yòng）於金（jīn）屬（shǔ）增材製造工藝。早期的（de）金屬 AM 機器製造商選擇原料作為簡化其打印機商業引入的手段（duàn）。它使他們的客戶能夠找到並使用各種各樣的材料，並使製造商能夠專注（zhù）於製造機器的核心業務。然而，隨（suí）著該行業的成熟（shú）並從研發轉向生產，很明顯，專為增材製造而設計的更好（hǎo）的粉末原料對於滿足更廣泛的大眾市場的苛（kē）刻要（yào）求是（shì）必要的（de）。

     這（zhè）提出了新的（de）挑戰；“更好的原料”的含義尚未明確定義（yì）。業內人（rén）士普遍接受粉均勻，顆粒光滑和窄PSD此事，但一直沒有什麽了解（jiě）是（shì）多少這些屬（shǔ）性關係，以及如何轉換為更好的執行部分。

     例如，行業中的一個挑戰是金屬增材製造大部分時間都生（shēng）產（chǎn）機械強度高的零（líng）件，但並非一（yī）直都在（zài）生產。取而代之的是（shì），該（gāi）過程生產的零件具有從“一般”到“優秀”的機（jī）械性能。當（dāng）您設計任務關鍵型或安全關鍵型（xíng）部件時，該範圍（wéi）並不理想（xiǎng）。對於要求苛刻的航空航天和汽車應用，這種不確定性迫使設計工程師假設增材製造工（gōng）藝僅足以生產性能範（fàn）圍低端的零件。這導致零件實際（jì）上過度設計且體積龐大。

     好消息是專為（wéi）金屬增材製造而設計（jì）的更好（hǎo）的原料可以解決這個問（wèn）題。研究表明，“更好的粉（fěn）末”必須具（jù）備以下特性才能（néng）改進增材製造工藝：

• 窄 PSD - 第 10 個和第（dì）90個百分位數之間的間距小於 30 um
• 少量（liàng）細粉 - 直徑小（xiǎo）於 15 微米的（de）粉末顆粒（lì）每克材料不超（chāo）過 2000 萬個顆粒
• 出（chū）色的球形度 - 大於 0.93 球形度
• 光滑 - 比表麵積小於 0.05 m 2 /g

      與傳統粉末相比，具有這些特性的粉末流動速度提高 2 倍，擴散密度提高 30%，並吸收 1/2 的水分。這轉化為表現出“非常好”到“出色（sè）”機（jī）械（xiè）性能的部件（jiàn）。這種改進的一致性為（wéi）設計工程師提供了統計上（shàng）的信心，將更高的“a-basis”設計允許限製提高了 20% 到 30%，並生（shēng）產出輕質高（gāo）性（xìng）能零（líng）件。

     更好的粉末不僅可以提高零件的有效機械性能，而且對降低生產成本也有很大的作用。密度（dù）增加 30% 的粉末可以（yǐ）打印成更厚的層，因為空隙更少，並且更容易（yì）吸收來自激光的能量。通過加倍層厚，垂直生產的速度（dù）加（jiā）倍。此外，均勻的激（jī）光吸收、均勻的熔化和凝固使掃（sǎo）描速度提高了20%，為水平（píng）生產（chǎn）速度增加（jiā）了額外的提升（shēng）。由於 50% 的 AM 零件生產成（chéng）本與打印機時間成本有關，因此 2 倍的生產收（shōu）益大致轉化為零件成本總體降低約 25%，並且（qiě）代表朝著與鑄造經濟平等邁出（chū）的重要一步。

      金屬增材製造可以——而且將會——取代許多傳統的（de）製（zhì）造技術，並為客戶提供（gòng）更好、更環保（bǎo）、更便宜的產品。創（chuàng）造這個未來始於選擇更好的粉末原料。