航空航天用高品质3D打印金属粉末的研究与应用

韩寿波^1,2，张义文^1,2，田象军³，刘明东^1,2，贾建^1,2

1. 北京钢研高纳科技股份有限公司2. 钢铁研究总院高温材料研究所3. 北京航空航天大学材料科学与工程学院

摘 要：作为金属3D打印的主要耗材,金属粉末对打印产品的质量有着至关重要的影响,航空航天、国防、医疗等领域精密复杂零件的3D打印对粉末性能,如粒度、形貌和纯净度等有着较高的要求。研究并介绍了航空航天领域3D打印用高品质镍基、钴基合金及钛合金等金属粉末的基本要求及主要制粉工艺;对两种常用的高质量金属粉末制备工艺真空感应熔炼氩气雾化法(VIGA)和等离子旋转电极法(PREP)进行了比较,指出VIGA法细粉收得率高,但存在空心粉和卫星粉;PREP粉球形度高、表面光洁、粉末粒度分布窄、流动性好、陶瓷夹杂少,在金属3D打印领域具有独特的优势。为进一步提高PREP粉的质量,应开发更新一代等离子旋转电极雾化制粉技术及装备,提高细粉收得率和生产效率。

关键词：3D打印;金属粉末;等离子旋转电极法;真空感应熔炼气雾化法;