目前最常用的制粉設(shè)備主要包括氣霧化制粉和等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉兩大類。加拿大蒙特利爾的PyroGenesis公司擁有專利的（PAP）等離子霧化工藝，就在不久前，PyroGenesis宣布面對3D打印金屬粉末市場，PyroGenesis開始開發(fā)3D打印用納米結(jié)構(gòu)金屬粉體，目標(biāo)為噴墨金屬3D打印市場。

      如今，PyroGenesis又將挑戰(zhàn)選擇性激光熔化領(lǐng)域的金屬粉末制備工藝。日前，加拿大基于等離子體制造的PyroGenesis（下稱PG）公司宣布，將公開展示其推出的3D打印鈦合金粉體的分析測試性能，實(shí)驗(yàn)將利用尖端的數(shù)字成像技術(shù)分析包括球形度、密度以及純度方面的結(jié)果。

     在測試過程中，PyroGenesis公司的鈦粉將使用尼康的X射線m-CT系統(tǒng)掃描，相對于像素的體素為1.1立方微米，并且會(huì)利用一種直觀的多尺度多模態(tài)圖像數(shù)據(jù)檢測平臺(tái)，對粉末的長徑比、當(dāng)量直徑、體積和孔隙率進(jìn)行評價(jià)。PG的首席技術(shù)官稱，之后還將展示利用選擇性激光熔化打印機(jī)現(xiàn)場打印零部件，并測試該部件的性能參數(shù)，以此來評價(jià)等離子技術(shù)生產(chǎn)的鈦粉。

          通常來說，金屬粉體的形狀大小往往不規(guī)則，外形經(jīng)常呈現(xiàn)棱角或者鋸齒狀，從而在通過軟管或者鋪在打印床上時(shí)出現(xiàn)彼此勾連。金屬粉末的球形化則是一種在金屬粒子飛行過程中對其進(jìn)行熔化和重塑的工藝。具體的說就是將金屬粉體噴入一股感應(yīng)等離子體流，在極高的溫度下，這些粉體會(huì)立刻熔化，然后在表面張力的作用下自動(dòng)變成球形。而這些球形的液態(tài)金屬滴一旦離開等離子流就會(huì)立即冷卻、硬化成球形的顆粒。

       3D打印金屬粉體球形化最主要的好處就是材料的流動(dòng)性大幅增加，而且完美的球形導(dǎo)致粉末能夠更緊密的堆積。當(dāng)這種粉體在基于粉末床技術(shù)的3D打印機(jī)上使用時(shí)，所產(chǎn)生的部件無論是密度還是強(qiáng)度都比未經(jīng)處理的粉體更好。

     此外，與常規(guī)霧化的粉末相比，其表面的污染水平明顯減少，這不僅意味著制造中多出來的鈦粉可以多次重復(fù)使用，而且可以進(jìn)一步提高粉體的流動(dòng)性。它還能夠生成更為堅(jiān)固和具有更好機(jī)械性能的3D打印部件。

除此之外，使用等離子球形化技術(shù)生產(chǎn)的金屬粉體材料有一個(gè)額外的好處，就是多出的材料是可以回收的。尤其是那些在金屬3D打印機(jī)上使用幾次之后含氧量增加的粉體。

參考來源：中國粉末冶金商務(wù)網(wǎng) 

 REVIEW

    2016年2月，全球首家等離子球化粉體企業(yè)，英國金屬粉體材料和技術(shù)制造商LPW Technology正式運(yùn)行投產(chǎn)。當(dāng)時(shí)，除了制造出鉭、鎢和包括Ti-6Al-4V在內(nèi)的鈦合金粉體，他們還瞄準(zhǔn)了鉬、鈮，以及其他鎳基高溫合金等難熔金屬粉體。

      關(guān)于另外一種粉末制備工藝：氣霧化制粉設(shè)備能夠制備超細(xì)粉末，但所制得的金屬粉末球形度低，且有空心粉和衛(wèi)星粉的現(xiàn)象，在后期成型金屬零件時(shí)易形成孔隙。而等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉方法所制得的粉末球形度高，且為實(shí)心粉。當(dāng)然，隨著氣霧化制粉技術(shù)的發(fā)展，有望改變其制備的金屬粉末粒徑粗、球形度低、粒徑分布不均勻的狀況。

圖片：國內(nèi)等離子霧化制粉方面的專利申請情況

     而關(guān)于將等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉工藝應(yīng)用到3D打印金屬粉末的制備方面，國內(nèi)的企業(yè)也頗為積極。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究國內(nèi)包括湖南久泰冶金科技有限公司，江蘇星火特鋼有限公司,成都優(yōu)材科技有限公司，北京理工大學(xué)，湖南頂立科技有限公司都在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行著積極的探索。其中成都優(yōu)材科技在通過等離子霧化技術(shù)制備純鈦或鈦合金粉末方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

      成都優(yōu)材科技的等離子霧化設(shè)備，通過氣體循環(huán)動(dòng)力裝置使霧化倉中的冷卻氣體在霧化過程中循環(huán)流動(dòng)，產(chǎn)生層流冷卻氣流；加熱器對循環(huán)流動(dòng)的冷卻氣體加熱，使冷卻氣體溫度保持在300-350℃。層流的冷卻氣體，使粉末在冷卻過程中快速分散，防止液態(tài)顆粒團(tuán)聚和粘附。用高于室溫的層流冷卻氣流冷卻粉末，延長液態(tài)顆粒冷卻為固態(tài)顆粒的時(shí)間，保證液態(tài)顆粒在凝固過程中有足夠時(shí)間在表面張力的作用下形成球形，防止霧化倉中的液態(tài)顆粒冷卻過快，影響固態(tài)顆粒的球形度，提高了球形的規(guī)則程度，減少了衛(wèi)星球的數(shù)量。

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