等离子法高调挑战雾化法 3D金属粉体迎来变革？

日前，加拿大基于等离子体制造的PyroGenesis（下称PG）公司宣布，将公开展示其推出的3D打印钛合金粉体的分析测试性能，实验将利用尖端的数字成像技术分析包括球形度、密度以及纯度方面的结果。据小编所知，这也是目前全球第二家利用等离子技术生产3D打印金属粉体的公司。

在测试过程中，PG公司的钛粉将使用尼康的X射线m-CT系统扫描，相对于像素的体素为1.1立方微米，并且会利用一种直观的多尺度多模态图像数据检测平台，对粉末的长径比、当量直径、体积和孔隙率进行评价。PG的首席技术官称，之后还将展示利用选择性激光熔化（SLM）打印机现场打印部件，并测试该部件的性能参数，以此来评价等离子技术生产的钛粉。

通常来说，金属粉体的形状大小往往不规则，外形经常呈现棱角或者锯齿状，从而在通过软管或者铺在打印床上时出现彼此勾连。金属粉末的球形化则是一种在金属粒子飞行过程中对其进行熔化和重塑的工艺。具体的说就是将金属粉体喷入一股感应等离子体流，在极高的温度下，这些粉体会立刻熔化，然后在表面张力的作用下自动变成球形。而这些球形的液态金属滴一旦离开等离子流就会立即冷却、硬化成球形的颗粒。

2016年2月，全球首家等离子球化粉体企业，英国金属粉体材料和技术制造商LPW Technology正式运行投产。当时，除了制造出钽、钨和包括Ti-6Al-4V在内的钛合金粉体，他们还瞄准了钼、铌，以及其他镍基高温合金等难熔金属粉体。

3D打印金属粉体球形化的好处

最主要的就是材料的流动性大幅增加，而且完美的球形导致粉末能够更紧密的堆积。当这种粉体在基于粉末床技术的3D打印机上使用时，所产生的部件无论是密度还是强度都比未经处理的粉体更好。

此外，与常规雾化的粉末相比，其表面的污染水平明显减少，这不仅意味着制造中多出来的钛粉可以多次重复使用，而且可以进一步提高粉体的流动性。它还能够生成更为坚固和具有更好机械性能的3D打印部件。

除此之外，使用等离子球形化技术生产的金属粉体材料有一个额外的好处，就是多出的材料是可以回收的。尤其是那些在金属3D打印机上使用几次之后含氧量增加的粉体。