設在愛荷華州立大學（xué）的Ames實驗室是由美（měi）國能源部管理（lǐ），該實驗室製造出了（le）完美的金屬（shǔ）粉末材料。雖然金（jīn）屬粉末的創新可能看起來很小，但它對3D打印行業（yè）的影響（xiǎng）是（shì）巨大的。

     對於那些沒有意識到的人來說，金屬3D打印是當今增材製造中增長最快的趨勢之一。直到最近（jìn），金屬3D打印材料已經降級到工業和（hé）非常昂貴的（de）打（dǎ）印機領域。但（dàn）是，在過去幾年中，3D打印金屬的可能性在低（dī）價上出現了飛躍（yuè）。

      早在2015年，一家位於威斯康星州的創業公（gōng）司Virtual Foundry就推出了一項名為Filamet的金（jīn）屬3D打印材料的Kickstarter活動。在（zài）活動成功後，Virtual Foundry的Filamet公開上市，使任何人都能使用桌麵3D打印機打印金屬，並為（wéi）金屬3D打印行業的許多（duō）競爭對（duì）手敞開（kāi）了大門。

     從那（nà）時起（qǐ），創新不斷（duàn）湧現（xiàn）。就在上周的CES展上，總部位於馬薩諸塞州的Markforged公司在（zài）金屬競賽中脫（tuō）穎而出，推（tuī）出了一種（zhǒng）新的（de）、相對便宜的金屬3D打印技術，也被（bèi）稱為（wéi）原子（zǐ）擴散添加劑製造（ADAM）方法，以及他們令人印象深刻的新型打印機：Metal X.

      現在（zài），著名的Ames實驗室正在尋找給（gěi）金屬3D打（dǎ）印的另一個重大的提振。由他們最先進的氣體（tǐ）霧化方法（fǎ）生產的金屬粉末材（cái）料（liào），Ames實驗室（shì）的金（jīn）屬粉末（mò）由完美（měi）光滑的球形顆（kē）粒（lì）組成，是金屬3D打印的理想材料選擇。

     一個簡單（dān）的沙漏測試揭示了該（gāi）材料的好處。Ames Lab的冶金學家Iver Anderson和（hé）Emma White喜歡向訪客展示定製沙漏中的金屬粉末樣（yàng）品。當沙漏翻轉時，客人可以看到Ames的金屬粉末和傳統製造的金屬粉末之間的區別。傳統製造的粉末不是很流暢（chàng）地通過沙漏的頸部，而且當停止和啟動，需要（yào）被（bèi）搖晃一下。另一方麵，氣體霧化的Ames粉末順利且快速地通過沙漏。

     “你可（kě）以看到他們是大（dà）塊、隨機尺寸（cùn）、粗糙的邊緣。他們不會相互流過（guò），在製造過程中需要一個脈衝機製或（huò）一個攪拌器，這（zhè）將使製（zhì）造商在（zài）生產線上耗費更多的精力。”Anderson說道。

      Ames粉末已被證明是一個（gè）有效的（de）替代（dài）品，在過（guò）去二十年中獲得了超過16項（xiàng）專利（lì）的實驗室（shì），甚至促使一家分公司IPAT的產品加速上市。在細節方麵，氣（qì）體霧化（huà）是依靠高壓氣流將金屬分解成微小顆粒的粉末。金屬在實驗室通過感應爐熔化（huà），然後進（jìn）入霧（wù）化噴嘴。從氬氣到氦氣的幾種氣體射流以緊（jǐn）密圖案聚焦在熔融金屬上，迫使液化金屬直（zhí）接與氣流的強大動能耦合。該過程產生受控液滴噴霧，然（rán）後隨著液滴冷卻而快速固化（huà）。其結果（guǒ）是一致的尺寸且光滑的球（qiú）形粉末顆粒。該粉末甚至可以根據不同的行業和研究的需要進（jìn）行定製（zhì）。

    使用氣體霧化法，Ames實驗室已經（jīng）生產粉末狀的鐵、鋁、鎳、銅、錫、鎂等。鈦仍然是（shì）其主要成就之一，同時，該材料也是3D打（dǎ）印中最搶手的金屬之一。

     “鈦工業對粉末冶金和最終形狀固結方法非常感興趣，”White說。“他們認為粉末冶（yě）金的進步是一種有效的（de）成本控製策略，通過使零件形成（chéng）接近最終的形狀，並盡量減少（shǎo）廢鈦。展望未來，Ames實驗室希望進一步擴大其（qí）粉末生產能力。最終目標是在一個生產運行中產生高達200磅的粉末。戰略舉措將使規模足夠大，而且可以為研究和行業合（hé）作夥伴使用提供適當的樣本規模。

     3D打（dǎ）印行業（yè）將從這一擴張中受益匪淺，因為Ames實驗室已經在尋求將自己定位為定製金屬粉末的供應（yīng）商。同時，實驗室繼續微調氣體霧化過程。