設(shè)在愛荷華州立大學(xué)的Ames實(shí)驗(yàn)室是由美國(guó)能源部管理研镀，該實(shí)驗(yàn)室制造出了完美的金屬粉末材料。雖然金屬粉末的創(chuàng)新可能看起來(lái)很小节暇，但它對(duì)3D打印行業(yè)的影響是巨大的焙檀。對(duì)于那些沒有意識(shí)到的人來(lái)說(shuō)，金屬3D打印是當(dāng)今增材制造中增長(zhǎng)最快的趨勢(shì)之一。直到最近辟瞄，金屬3D打印材料已經(jīng)降級(jí)到工業(yè)和非常昂貴的打印機(jī)領(lǐng)域默在。但是，在過(guò)去幾年中坝给，3D打印金屬的可能性在低價(jià)上出現(xiàn)了飛躍跺诈。

最新氣體霧化方法生產(chǎn)金屬3D打印粉末材料

早在2015年，一家位于威斯康星州的創(chuàng)業(yè)公司VirtualFoundry就推出了一項(xiàng)名為Filamet的金屬3D打印材料的Kickstarter活動(dòng)裹刮。在活動(dòng)成功后音榜，VirtualFoundry的Filamet公開上市，使任何人都能使用桌面3D打印機(jī)打印金屬捧弃，并為金屬3D打印行業(yè)的許多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手敞開了大門赠叼。從那時(shí)起，創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)违霞，就在上周的CES展上嘴办，總部位于馬薩諸塞州的Markforged公司在金屬競(jìng)賽中脫穎而出，推出了一種新的买鸽、相對(duì)便宜的金屬3D打印技術(shù)涧郊，也被稱為原子擴(kuò)散添加劑制造(ADAM)方法，以及他們令人印象深刻的新型打印機(jī)：MetalX.

現(xiàn)在眼五，著名的Ames實(shí)驗(yàn)室正在尋找給金屬3D打印的另一個(gè)重大提振妆艘，由他們最先進(jìn)的氣體霧化方法生產(chǎn)的金屬粉末材料，Ames實(shí)驗(yàn)室的金屬粉末由完美光滑的球形顆粒組成看幼，是金屬3D打印的理想材料選擇批旺。

一個(gè)簡(jiǎn)單的沙漏測(cè)試揭示了該材料的好處，AmesLab的冶金學(xué)家IverAnderson和EmmaWhite喜歡向訪客展示定制沙漏中的金屬粉末樣品缠染。當(dāng)沙漏翻轉(zhuǎn)時(shí)猪玛，客人可以看到Ames的金屬粉末和傳統(tǒng)制造的金屬粉末之間的區(qū)別。傳統(tǒng)制造的粉末不是很流暢地通過(guò)沙漏的頸部骡梨，而且當(dāng)停止和啟動(dòng)衩斋，需要被搖晃一下；另一方面日胖，氣體霧化的Ames粉末順利且快速地通過(guò)沙漏瞎介。

“你可以看到他們是大塊、隨機(jī)尺寸绪封、粗糙的邊緣魏颠。他們不會(huì)相互流過(guò)，在制造過(guò)程中需要一個(gè)脈沖機(jī)制或一個(gè)攪拌器历扭，這將使制造商在生產(chǎn)線上耗費(fèi)更多的精力软苗∨蚝穑”Anderson說(shuō)道。Ames粉末已被證明是一個(gè)有效的替代品心爷，在過(guò)去二十年中獲得了超過(guò)16項(xiàng)專利的實(shí)驗(yàn)室现恼，甚至促使一家分公司IPAT的產(chǎn)品加速上市。

在細(xì)節(jié)方面黍檩，氣體霧化是依靠高壓氣流將金屬分解成微小顆粒的粉末叉袍，金屬在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)感應(yīng)爐熔化，然后進(jìn)入霧化噴嘴刽酱。從氬氣到氦氣的幾種氣體射流以緊密圖案聚焦在熔融金屬上喳逛，迫使液化金屬直接與氣流的強(qiáng)大動(dòng)能耦合，該過(guò)程產(chǎn)生受控液滴噴霧棵里，然后隨著液滴冷卻而快速固化润文。其結(jié)果是一致的尺寸且光滑的球形粉末顆粒，該粉末甚至可以根據(jù)不同行業(yè)和研究的需要進(jìn)行定制殿怜。

金屬3D打印粉末

使用氣體霧化法典蝌，Ames實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)生產(chǎn)粉末狀的鐵、鋁头谜、鎳骏掀、銅、錫柱告、鎂等退博。鈦仍然是其主要成就之一，同時(shí)旋囤，該材料也是3D打印中最搶手的金屬之一漆埋。“鈦工業(yè)對(duì)粉末冶金和最終形狀固結(jié)方法非常感興趣巴移，”White說(shuō)”ィ“他們認(rèn)為粉末冶金的進(jìn)步是一種有效的成本控制策略瞭驴，通過(guò)使零件形成接近最終的形狀，并盡量減少?gòu)U鈦翅陪。

展望未來(lái)退钱，Ames實(shí)驗(yàn)室希望進(jìn)一步擴(kuò)大其粉末生產(chǎn)能力，最終目標(biāo)是在一個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行中產(chǎn)生高達(dá)200磅的粉末钠台。戰(zhàn)略舉措將使規(guī)模足夠大欠诊，而且可以為研究和行業(yè)合作伙伴使用提供適當(dāng)?shù)臉颖疽?guī)模。

3D打印行業(yè)將從這一擴(kuò)張中受益匪淺辟劲，因?yàn)锳mes實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在尋求將自己定位為定制金屬粉末的供應(yīng)商臣疑。同時(shí)盔憨，實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)微調(diào)氣體霧化過(guò)程。

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