在過(guò)去的十年中，金屬增材制造在工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。該技術(shù)仍被廣泛用于原型制作，它正逐漸達(dá)到成熟狀態(tài)，這將使最終使用零件的批量生產(chǎn)成為可能。金屬增材制造工藝通常依靠粉末（有時(shí)是金屬絲）制造零件。在金屬增材制造開(kāi)始之初，制造商無(wú)法獲得專門(mén)為3D打印設(shè)計(jì)的金屬粉末；因此，他們必須處理常規(guī)規(guī)格的粉末而導(dǎo)致部分浪費(fèi)。如今，購(gòu)買(mǎi)具有正確規(guī)格的3D打印粉末相對(duì)容易。問(wèn)題是制造商可以有效地重復(fù)利用剩余的金屬粉末嗎？

我們今天就來(lái)探討一下金屬粉末的可重復(fù)使用性問(wèn)題。你們中許多人都知道，與常規(guī)制造技術(shù)相比，增材制造的好處之一是可以回收材料。關(guān)鍵是將粉末保持在AM工藝的正確規(guī)格下。在最流行的金屬3D打印過(guò)程中，也稱為激光粉末床融合（LPBF），僅將少量材料融合在一起就可以創(chuàng)建物體，其余的則保持不變。

激光粉末床融合工藝

因此，可回收性在很大程度上取決于所使用的材料-每種材料的使用期限都不同。雷尼紹高級(jí)應(yīng)用工程師Lucy Grainger說(shuō)：“ 在化學(xué)性能方面，各種鋼不像鈦或鋁合金那樣容易降解。通常，粉末尺寸的分布需要像鐘形曲線型分布。粉末通常需要呈球形而不是角形，以使其易于流動(dòng)。因此，當(dāng)我們給各層加料時(shí)，每次都是一致且可重復(fù)的。” 本質(zhì)上，材料的重復(fù)利用受材料在沒(méi)有成型之前會(huì)降解多少的限制。

每種粉末的性能會(huì)因所使用的系統(tǒng)而異，這是某些制造商可能無(wú)法考慮的信息。但是，了解材料在機(jī)器上的工作方式非常關(guān)鍵，這意味著必須事先進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。此外，您要?jiǎng)?chuàng)建的零件類(lèi)型將影響粉末的可重復(fù)使用性。例如，復(fù)雜的零件（例如晶格結(jié)構(gòu)）將比簡(jiǎn)單零件（其中熱影響區(qū)僅在邊緣）具有更多的熱影響區(qū)?？紤]到粉末越靠近發(fā)生熔化過(guò)程的熱源，其老化速度越快，復(fù)雜的零件將使更多的粉末老化。

圖片來(lái)源：EOS

最后，影響金屬粉末重復(fù)利用的因素還包括3D打印機(jī)的架構(gòu)。露西·格蘭杰（Lucy Grainger）補(bǔ)充道：“ 借助粉末化學(xué)，幾乎所有內(nèi)容都與構(gòu)建室內(nèi)的環(huán)境有關(guān)。一旦機(jī)器對(duì)粉末發(fā)射激光并將其加熱，取決于材料，熔化的材料和受熱影響區(qū)域中的顆粒將吸入腔室內(nèi)可用的任何氧氣，氮?dú)夂退肿印！?因此，正確密封的構(gòu)建室可以通過(guò)阻止空氣和濕氣進(jìn)入構(gòu)建室的大氣來(lái)延長(zhǎng)材料的再利用周期。

在過(guò)去的十年中，金屬增材制造在工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。該技術(shù)仍被廣泛用于原型制作，它正逐漸達(dá)到成熟狀態(tài)，這將使最終使用零件的批量生產(chǎn)成為可能。金屬增材制造工藝通常依靠粉末（有時(shí)是金屬絲）制造零件。在金屬增材制造開(kāi)始之初，制造商無(wú)法獲得專門(mén)為3D打印設(shè)計(jì)的金屬粉末；因此，他們必須處理常規(guī)規(guī)格的粉末而導(dǎo)致部分浪費(fèi)。如今，購(gòu)買(mǎi)具有正確規(guī)格的3D打印粉末相對(duì)容易。問(wèn)題是制造商可以有效地重復(fù)利用剩余的金屬粉末嗎？

我們今天就來(lái)探討一下金屬粉末的可重復(fù)使用性問(wèn)題。你們中許多人都知道，與常規(guī)制造技術(shù)相比，增材制造的好處之一是可以回收材料。關(guān)鍵是將粉末保持在AM工藝的正確規(guī)格下。在最流行的金屬3D打印過(guò)程中，也稱為激光粉末床融合（LPBF），僅將少量材料融合在一起就可以創(chuàng)建物體，其余的則保持不變。

激光粉末床融合工藝

因此，可回收性在很大程度上取決于所使用的材料-每種材料的使用期限都不同。雷尼紹高級(jí)應(yīng)用工程師Lucy Grainger說(shuō)：“ 在化學(xué)性能方面，各種鋼不像鈦或鋁合金那樣容易降解。通常，粉末尺寸的分布需要像鐘形曲線型分布。粉末通常需要呈球形而不是角形，以使其易于流動(dòng)。因此，當(dāng)我們給各層加料時(shí)，每次都是一致且可重復(fù)的。” 本質(zhì)上，材料的重復(fù)利用受材料在沒(méi)有成型之前會(huì)降解多少的限制。

每種粉末的性能會(huì)因所使用的系統(tǒng)而異，這是某些制造商可能無(wú)法考慮的信息。但是，了解材料在機(jī)器上的工作方式非常關(guān)鍵，這意味著必須事先進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。此外，您要?jiǎng)?chuàng)建的零件類(lèi)型將影響粉末的可重復(fù)使用性。例如，復(fù)雜的零件（例如晶格結(jié)構(gòu)）將比簡(jiǎn)單零件（其中熱影響區(qū)僅在邊緣）具有更多的熱影響區(qū)?？紤]到粉末越靠近發(fā)生熔化過(guò)程的熱源，其老化速度越快，復(fù)雜的零件將使更多的粉末老化。

圖片來(lái)源：EOS

最后，影響金屬粉末重復(fù)利用的因素還包括3D打印機(jī)的架構(gòu)。露西·格蘭杰（Lucy Grainger）補(bǔ)充道：“ 借助粉末化學(xué)，幾乎所有內(nèi)容都與構(gòu)建室內(nèi)的環(huán)境有關(guān)。一旦機(jī)器對(duì)粉末發(fā)射激光并將其加熱，取決于材料，熔化的材料和受熱影響區(qū)域中的顆粒將吸入腔室內(nèi)可用的任何氧氣，氮?dú)夂退肿印！?因此，正確密封的構(gòu)建室可以通過(guò)阻止空氣和濕氣進(jìn)入構(gòu)建室的大氣來(lái)延長(zhǎng)材料的再利用周期。