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就3D打印金屬粉末而言，粉末球形度直接影響粉末的流動(dòng)性、松裝密度等特性，對(duì)打印成型過程和制件性能都會(huì)產(chǎn)生重要影響。粉末球形度不好，或衛(wèi)星球比例過高會(huì)影響送粉和鋪粉的質(zhì)量，進(jìn)而影響打印件的外觀質(zhì)量、增加內(nèi)部缺陷。因此，球形度是衡量增材制造金屬粉末品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

隨著粉末制備技術(shù)的進(jìn)步以及打印設(shè)備對(duì)粉末接受程度越來越寬泛，目前各材料廠家通過多種技術(shù)生產(chǎn)的大部分3D打印材料都能夠保持一定的球形度水平并且滿足打印要求，但唯獨(dú)鋁合金粉的球形度問題一直受到關(guān)注。其主要原因在于鋁合金密度輕，本身就不易獲得高的流動(dòng)性，而且鋁合金粉末制備過程的形貌控制較其他合金材料難度要大，以至于在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)3D打印用鋁合金粉末幾乎不采用霍爾流速計(jì)測(cè)量粉末流動(dòng)性。

近年來，材料廠家不斷改進(jìn)粉末生產(chǎn)工藝，使鋁合金粉末的球形度有了較大改善，霍爾流速計(jì)流動(dòng)性已經(jīng)能夠控制在100s以內(nèi)。北京康普錫威科技有限公司自2016年開始從事3D打印鋁合金粉末的開發(fā)和生產(chǎn)，2020年該公司推出了優(yōu)化工藝的AlSi10Mg合金，粉末球形度高、流動(dòng)性好，進(jìn)一步突破了以往鋁合金粉末流動(dòng)性差的技術(shù)難題，使霍爾流速計(jì)流動(dòng)性控制在了50s以內(nèi)。

康普錫威AlSi10Mg（15-53μm）粉末性能 

康普錫威AlSi10Mg（15-53μm）粉末粒度分布

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該高球形度鋁合金粉末在與激光作用過程中可形成更為均勻的熔道，成型件內(nèi)部孔洞缺陷少，具有優(yōu)良的致密度和力學(xué)性能，而且表面質(zhì)量也得到了改善。其主要原因在于高球形度粉末的一致性更優(yōu)、流動(dòng)性更佳，更易獲得均勻平整的粉末層，且在鋪粉或落粉過程中也不易堵塞供粉系統(tǒng)；此外，所制備的高球形度鋁合金粉末幾乎無空心粉，更有助于提高打印性能。

康普錫威AlSi10Mg的粉末形貌及粉末橫截面微觀組織

康普錫威AlSi10Mg沉積態(tài)件顯微結(jié)構(gòu)

康普錫威高球形度AlSi10Mg的粉末特性

康普錫威高球形度AlSi10Mg打印的零件

當(dāng)前大尺寸成型裝備不斷涌現(xiàn)，單次裝粉量較大而且多以上送粉形式供粉，因此對(duì)粉末的一致性和流動(dòng)性提出了更高要求，康普錫威公司所開發(fā)的高球形度鋁合金粉末在此類打印過程優(yōu)勢(shì)更為明顯。除了常規(guī)的AlSi10Mg，該公司還面向當(dāng)前對(duì)高強(qiáng)鋁合金的應(yīng)用需求新研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CPAL-G鋁合金粉末，制備的3D打印樣件抗拉強(qiáng)度高達(dá)600MPa、屈服強(qiáng)度590MPa。