3D打印金屬粉末的制備是技術鏈的關鍵環(huán)節(jié)，主要依賴霧化法。氣霧化（GA）和水霧化（WA）是主流技術：氣霧化通過高壓惰性氣體（如氬氣）將熔融金屬液流破碎成微小液滴，快速冷卻后形成高球形度粉末，氧含量低，適用于鈦合金、鎳基高溫合金等高活性材料；水霧化則成本更低，但粉末形狀不規(guī)則，需后續(xù)處理。近年等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化（PREP）技術興起，通過離心力甩出液滴，粉末純凈度更高，但產(chǎn)能受限。粉末粒徑通?？刂圃?5-53μm，需通過篩分和氣流分級確保均勻性，以滿足不同打印設備（如SLM、EBM）的鋪粉要求。冷噴涂增材制造技術通過高速粒子沉積，避免金屬材料經(jīng)歷高溫相變過程。麗水模具鋼粉末咨詢

金屬3D打印的主要材料——金屬粉末，其制備技術直接影響打印質(zhì)量。主流工藝包括氬氣霧化法和等離子旋轉(zhuǎn)電極法（PREP）。氬氣霧化法通過高速氣流沖擊金屬液流，生成粒徑分布較寬的粉末，成本較低但易產(chǎn)生空心粉和衛(wèi)星粉。而PREP法利用等離子電弧熔化金屬棒料，通過離心力甩出液滴形成球形粉末，其氧含量可控制在0.01%以下，球形度高達98%以上，適用于航空航天等高精度領域。例如，某企業(yè)采用PREP法生產(chǎn)的鈦合金粉末，其疲勞強度較傳統(tǒng)工藝提升20%，但設備成本是氣霧化法的3倍。西藏3D打印金屬粉末貴金屬粉末（如銀、金）在珠寶3D打印中實現(xiàn)微米級精度，能快速成型傳統(tǒng)工藝難以加工的鏤空貴金屬飾品。

3D打印鈦合金（如Ti-6Al-4V ELI）在醫(yī)療領域顛覆了傳統(tǒng)植入體制造。通過CT掃描患者骨骼數(shù)據(jù)，可設計多孔結(jié)構(gòu)（孔徑300-800μm），促進骨細胞長入，避免應力屏蔽效應。例如，顱骨修復板可精細匹配患者骨缺損形狀，手術時間縮短40%。電子束熔化（EBM）技術制造的髖關節(jié)臼杯，表面粗糙度Ra＜30μm，生物固定效果優(yōu)于機加工產(chǎn)品。此外，鉭金屬粉末因較好的生物相容性，被用于打印脊柱融合器，其彈性模量接近人骨，降低術后并發(fā)癥風險。但金屬離子釋放問題仍需長期臨床驗證。

通過雙送粉系統(tǒng)或?qū)娱g材料切換，3D打印可實現(xiàn)多金屬復合結(jié)構(gòu)。例如，銅-不銹鋼梯度材料用于火箭發(fā)動機燃燒室內(nèi)壁，銅的高導熱性可快速散熱，不銹鋼則提供高溫強度。NASA開發(fā)的GRCop-42（銅鉻鈮合金）與Inconel 718的混合打印部件，成功通過超高溫點火測試。挑戰(zhàn)在于界面結(jié)合強度控制：不同金屬的熱膨脹系數(shù)差異可能導致分層，需通過過渡層設計（如添加釩或鈮作為中間層）優(yōu)化冶金結(jié)合。未來，AI驅(qū)動的材料組合預測將加速FGM的工程化應用。選擇性激光熔化（SLM）技術通過逐層熔化金屬粉末實現(xiàn)復雜金屬構(gòu)件的高精度成型。

液態(tài)金屬（鎵銦錫合金）3D打印技術通過微注射成型制造可拉伸電路，導電率3×10? S/m，拉伸率超200%。美國卡內(nèi)基梅隆大學開發(fā)的直寫式打印系統(tǒng)，可在彈性體基底上直接沉積液態(tài)金屬導線（線寬50μm），用于柔性傳感器陣列。另一突破是納米銀漿打?。簾Y(jié)溫度從300℃降至150℃，兼容PET基板，電阻率2.5μΩ·cm。挑戰(zhàn)包括：① 液態(tài)金屬的高表面張力需低粘度改性劑（如鹽酸處理）；② 納米銀的氧化問題需惰性氣體封裝。韓國三星已實現(xiàn)5G天線金屬網(wǎng)格的3D打印量產(chǎn)，成本降低40%。

金屬材料微觀結(jié)構(gòu)的定向調(diào)控是提升3D打印件疲勞壽命的重要研究方向。麗水模具鋼粉末咨詢

等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化（PREP）通過高速旋轉(zhuǎn)金屬電極（轉(zhuǎn)速20,000 RPM）在等離子弧作用下熔化并甩出液滴，形成高純度球形粉末。該技術尤其適用于鈦、鋯等高活性金屬，粉末氧含量可控制在500ppm以下，衛(wèi)星粉比例＜0.05%。俄羅斯VSMPO-AVISMA公司采用PREP制備的Ti-6Al-4V粉末，平均粒徑45μm，用于波音787機翼鉸鏈部件，疲勞壽命較傳統(tǒng)氣霧化粉末提升30%。然而，PREP的產(chǎn)能限制明顯（每小時5-10kg），且電極制備成本高昂（鈦錠損耗率20%）。較新進展中，中國鋼研科技集團開發(fā)多電極同步霧化技術，將產(chǎn)能提升至30kg/h，但設備投資超1500萬美元，限為高級國用領域。麗水模具鋼粉末咨詢