了解金属 3D 打印：粉末介质、高能事件

3D金属打印技术近年来发展迅猛。这些技术最初引起了大量炒作，因为它在制造业中开辟了各种可能性。如今，金属 3D 打印变得更易于使用、可扩展且坚固耐用，而 3D 打印的金属强度已允许跨行业的各种制造应用。

有几种不同类型的金属 3D 打印技术。虽然每种方法都不同，但所有 3D 打印金属部件的工艺都可以通过使用粉末金属介质来实现和一个高能量事件 在印刷过程中。

这篇博文解释了粉末基金属介质和高能事件作为整个金属 3D 打印过程的一部分的重要性。

金属 3D 打印介质通常包含金属粉末，无论是原始的还是作为基础的。虽然一些技术使用金属丝原料，但这些是例外而不是常态。

为什么要 金属 3D 打印机 一般用粉底吗？ 增材制造涉及以精确的方式沉积材料。与金属 3D 打印机灯丝不同，塑料灯丝可以通过喷嘴轻松加热和挤出。

然而，大多数金属具有较高的熔化温度，这使得挤压不可行。由于很少有材料能够与熔融金属长时间接触，因此几乎不可能制造设备。

虽然送丝金属打印机依靠电弧焊接来形成功能部件，但焊接过程可以产生只有在加工后才能使用的粗糙表面。焊接过程中产生的热梯度也会引入高水平的内应力——导致明显的翘曲。

另一方面，基于粉末金属的工艺可以保护宝贵的 3D 打印机组件免于暴露在熔融金属中。这可以通过以下两种方式之一起作用——让 3D 打印机通过激光施加极其局部的能量——或者让 3D 打印机本身使用低能量工艺，然后在熔炉中进行高能量烧结。

烧结将轻微绑定的部分转换为完整的金属部分。为此，缓慢升高温度以烧掉痕量的剩余粘合材料。随着温度逐渐升高，接近材料的熔点，金属颗粒融合在一起形成坚固的金属部件。

散粉与结合粉。 虽然在工业 3D 打印机金属中使用松散粉末很常见，但这些粉末具有重要的安全性和处理问题。由于易燃性和呼吸风险高，松散粉末只能在使用个人防护设备 (PPE) 的受控环境中处理。

结合粉末是一种用于金属 FFF 的技术，比松散粉末更安全且易燃。与散粉不同，它不需要专门的 PPE 或专用房间来部署。然而，结合粉末解决方案需要额外的步骤来去除结合材料并将金属印刷介质烧结成全金属部件。

在金属增材制造中，3D 打印机会在过程中的某个时刻改变打印介质的化学相。与熔点在 200 到 400 摄氏度之间的塑料不同，金属的熔点在 1100 到 1400 摄氏度之间。

由于熔点如此之高，任何金属 3D 打印技术都必须在打印过程中的某个时间点包含高能量过程。所有金属 3D 打印过程中都存在高能量过程。但是，个别技术会因应用时间和方式而异：

在打印过程中，作为形成零件的一种手段。 一些打印过程通过将零件金属熔合在一起来构建零件，通常使用激光。这种类型的高能量过程是精确且孤立的：它只到达正在打印的零件的特定部分。

由于这种隔离的高能量过程，许多部件将带有内部应力，之后必须进行热固化。

打印后，作为金属熔合已成型部件的一种手段 .对于这些工艺，部件是使用低能量工艺形成的，然后在打印后使用高能烧结炉进行金属熔合。此过程适用于散粉和结合粉末的机器。虽然通过此过程制造的零件通常没有内应力，但它们确实需要在 3D 金属打印过程中进行额外的烧结步骤。

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