球形金屬粉末作是金屬3D打印Z重要的原材料，是3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中Z重要的環(huán)節(jié)，與3D打印技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。目前3D打印用金屬粉末材料主要集中在鈦合金、高溫合金、鈷鉻合金、高強(qiáng)鋼和模具鋼等方面。因此，研究3D打印金屬粉末的制備尤為重要。真空氣霧化制粉設(shè)備廠家小編整理了當(dāng)前3D打印用金屬粉末的4種制備方法，供大家參考。

1. 氣霧化技術(shù)法

氣霧化制粉技術(shù)是目前制備球形粉末*普遍的方法，*早起源于20世紀(jì)20年代，是采用高速惰性氣體直接將熔融金屬或者合金液體擊碎冷卻得到粉末的方法。高速運(yùn)動(dòng)的氣流和金屬液流接觸，這個(gè)過程既有動(dòng)量的傳遞又有熱量的交換，氣流既提供破碎的能量又是冷卻的介質(zhì)，整體連續(xù)的液體流受到氣體流的沖擊，在剪應(yīng)力的作用下分散破碎為尺寸不一樣的液滴。

過程如下：首先將母合金置于真空感應(yīng)爐熔煉至熔融狀態(tài)，熔融態(tài)的合金液流流入霧化噴嘴被高速氣流擊碎形成細(xì)小的液滴，液滴在霧化室飛行過程中迅速冷卻凝固為粉末顆粒，粉末顆粒*終被粉末收集系統(tǒng)收集。根據(jù)熔煉方式不同，所運(yùn)用的氣霧化技術(shù)也會(huì)不一樣。

2. 等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化法

這種技術(shù)是通過將高速旋轉(zhuǎn)的棒料端部熔化，金屬液滴在離心力作用下飛出并在惰性介質(zhì)環(huán)境中冷卻成固態(tài)而制備球形金屬粉末的方法。這種粉末制備方法*先由美國(guó)金屬公司開發(fā)成功。在等離子槍的作用下，利用大功率熔化超高轉(zhuǎn)速的電極棒，在合金電極棒一端產(chǎn)生約20000°C的高溫，以形成10~20μm厚度的金屬熔化層，在電極棒超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的條件下，金屬液滴所受的離心力逐漸克服金屬熔化層的黏滯力，在合金棒的徑向形成小液滴，就是“冠”。隨著“冠”的積累，形成“露頭”，*終在大尺寸的霧化室內(nèi)通過自由落體和低溫氦氣的冷卻而形成近似球狀的金屬粉末顆粒脫離合金棒。

流程包括：等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉----篩分（在真空或者惰性氣體保護(hù)條件下，將粉末按照粒度分級(jí)）-----包裝。

3. 等離子熔絲霧化法

等離子熔絲霧化技術(shù)是利用等離子熱源制備球形粉末的技術(shù)，由加拿大的公司在1995年發(fā)明。等離子霧化技術(shù)原理是將金屬及其合金、陶瓷材料以絲材、棒料或液流的方式進(jìn)入?yún)R聚的等離子射流中心，在超音速等離子射流撞擊下發(fā)生霧化，隨后冷卻凝固形成球形粉末。伴隨著等離子槍技術(shù)的發(fā)展，等離子射流獲得了更高的速度，霧化粉末的中位徑由*初的100-300μm降低為30-60μm，使之適合于激光和電子束增材制造工藝。

過程如下：首先將絲材校直后送入三束匯聚的等離子射流中心，在高焓的等離子射流加熱條件下，絲材端部發(fā)生熔化，熔融液體在匯聚的超音速等離子射流撞擊下發(fā)生霧化，破碎液滴在表面張力作用下發(fā)生球化，隨后在飛出等離子射流后冷卻凝固形成高球形粉末。三個(gè)非轉(zhuǎn)移弧等離子槍按照與垂直方向成30°均勻排列，*后形成粉末。

4. 射頻等離子球化法

射頻等離子球化技術(shù)是利用射頻等離子體的高溫特性把送人到等離子體中的不規(guī)則形狀粉末顆粒迅速加熱熔化，熔融的顆粒在表面張力和極高的溫度梯度共同作用下迅速凝固而形成球形粉體。球形粉末具有純度高、粒徑分布均勻、流動(dòng)性好、空心粉少等優(yōu)點(diǎn)。