隨著金屬3D打（dǎ）印技術在近年的快速發展，其（qí）在航天航空、汽車、軍工、醫療植入物等方麵的應用越來越廣（guǎng）泛，金屬3D打印粉末也迎來了全麵的爆發。許多企業和機構就紛（fēn）紛（fēn）開設了專門的實驗室或工廠，重金投入金屬粉（fěn）末的研發和生產。　那麽金屬粉（fěn）末的性能該如何評（píng）價呢，業內對於金屬粉末的評價指標主要有化學成分、粒度分布及粒度分布（bù）、粉末形貌、粉（fěn）末鬆裝密度和振實密度、粉末流動性等。下（xià）麵小編將帶您（nín）一起學習3D打（dǎ）印金屬（shǔ）粉末性（xìng）能指標及測試方法。

 

化學成分

 

EOS Ti64化學成分

 

 

對（duì）於金屬3D打印而言（yán），因為（wéi）打印過程中金屬重熔後，元素以液體形態存在，或者可能存在易揮發元素的揮發（fā）損失，且粉末的形態存在衛星球、空心粉等問題（tí），因此有可能在局部生成氣孔缺陷，或者造成打印後的零（líng）部件的成分異於原始粉（fěn）末或者母合（hé）金的成分，從而影響到工件的致（zhì）密性及其力學性能。因此，對不同體係的金屬粉末，氧含量（liàng）均為一項重要指標。

 

 

 

以鈦合金為例，業內對該指標的（de）一般要求在1300~1500ppm，亦即氧元素在金屬中所占的質量百分比在0.13~0.15%之間。由於目前用於金屬（shǔ）3D打印的粉末製備技術主要以霧化法為主（包括（kuò）超音速（sù）真空氣體霧化和（hé）旋（xuán）轉電極霧（wù）化等技（jì）術），粉末存在（zài）大的比（bǐ）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格控製。在航空航天等特殊應用領域（yù），客戶對此指標（biāo）的要求更為嚴格。部（bù）分客戶也（yě）要求控（kòng）製氮含量指標，一般要求在（zài）500ppm以下，也即氮元素在金屬中所占的質量百分比在0.05%以下（xià）。

 

 

 

以物（wù）質的化學反應及其計量關係（xì）為基礎的（de）分析方法（fǎ）稱為化學分析法。化學分析法是分析化學的基礎（chǔ），又稱經典分析法（fǎ），主（zhǔ）要有重量分析法和滴定（dìng）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（fǎ）稱為物理分析法或物理化學分析法，需要較特殊的儀器，通常稱為儀器分析法。最（zuì）主要的儀器分析方法有（yǒu）光學分析法、電化學分析法、熱分析（xī）法、色譜法等（děng）。儀器分析法準（zhǔn）確度、靈敏度較高，適用於微量、痕量組分的（de）測定，分析速度快，易於實施實時、在線監測。

 

常見的儀器包括：

電感藕合等離子體原子發射光譜（pǔ）儀

火花直讀光譜儀

原子吸收光譜

紅外碳/硫分析儀

電位電解儀

 

粉末粒度及（jí）粒度分布（bù）

 

目（mù）前（qián）金屬3D打（dǎ）印常用的粉末的粒度範圍（wéi）是15~53μm（細（xì）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（cǐ）粒度範圍是根據不同能量源的金屬打印機劃分的，以激光（guāng）作為能量（liàng）源的打（dǎ）印機，因其聚焦光斑（bān）精細，較易熔化細粉，適合使用（yòng）15~53μm的粉（fěn）末作（zuò）為耗材，粉末補給方（fāng）式為逐層鋪粉；以等離子束作為能量源的打印機（jī），聚（jù）焦光斑略粗，更適於熔化粗粉，適合使用（yòng）53~105μm為主，部分場合下105~150μm的粉末作為（wéi）耗材，粉（fěn）末補給方式為同軸送粉。