據網絡最新報道，市場研究公司IDTechEx公布2016年3D打印金屬粉末市場達到了2.5億美金，高于預測。而3D打印金屬粉末市場將保持高增長的態勢，IDTechEx預測到2025年達到50億美金的市場規模，年復合增長率39.5%。接下來就為大家主要介紹一下，目前國內外3D打印金屬(shu)粉(fen)末的制備工藝——氣霧化(hua)技術(shu)的最新進展，并(bing)對(dui)3D打印金屬(shu)粉(fen)末制備技術(shu)的現(xian)狀(zhuang)進行分析，提(ti)出一些意見(jian)。
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3D打(da)印(yin)技(ji)術是(shi)一種(zhong)新型的(de)(de)打(da)印(yin)技(ji)術，其(qi)突出優點在于無需(xu)機(ji)(ji)械加工(gong)或(huo)任何模(mo)具，就能(neng)直接從計算機(ji)(ji)圖形數據中生(sheng)(sheng)成任何形狀的(de)(de)零件(jian)，從而(er)極大地縮短產(chan)品(pin)的(de)(de)研制周期(qi)，提高生(sheng)(sheng)產(chan)率和降(jiang)低生(sheng)(sheng)產(chan)成本。3D打(da)印(yin)金(jin)屬(shu)(shu)粉末(mo)作(zuo)為金(jin)屬(shu)(shu)零件(jian)3D打(da)印(yin)最重(zhong)要的(de)(de)原材料，其(qi)制備方法(fa)備受(shou)人們(men)關(guan)注 ，3D打(da)印(yin)金(jin)屬(shu)(shu)粉末(mo)作(zuo)為金(jin)屬(shu)(shu)零件(jian)3D打(da)印(yin)產(chan)業鏈 最重(zhong)要的(de)(de)一環，也是(shi)最大的(de)(de)價值所(suo)在。
在“2013年世界3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)技術產業大會”上，世界3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)行業的權(quan)威專家對(dui)(dui)3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)給予明確(que)定義，即指尺寸小于1mm的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)顆粒(li)群。包括單一金(jin)(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)、合(he)金(jin)(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)以及具有金(jin)(jin)屬(shu)(shu)性(xing)質的某些難熔化合(he)物粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)。目前，3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)材(cai)料包括鈷(gu)鉻合(he)金(jin)(jin)、不(bu)銹鋼、工業鋼、青銅合(he)金(jin)(jin)、鈦合(he)金(jin)(jin)和(he)鎳(nie)鋁合(he)金(jin)(jin)等(deng)。但是3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)除(chu)需(xu)具備良(liang)好的可塑(su)性(xing)外，還(huan)必須滿(man)足粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)粒(li)徑(jing)細小、粒(li)度(du)分布(bu)較窄、球形度(du)高、流動性(xing)好和(he)松裝密度(du)高等(deng)要求。 為了進(jin)一步(bu)證明3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)對(dui)(dui)產品的影響。
采用選擇性(xing)激光燒(shao)結法(SLS法)打(da)(da)印兩(liang)種不(bu)同的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)粉末(mo)，發現制備出(chu)的(de)(de)產品存在明顯差(cha)異(yi)。德國(guo)某廠家的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)粉末(mo)打(da)(da)印樣品表(biao)面光澤、收縮率小(xiao)、不(bu)易變形、力(li)學性(xing)能(neng)穩定。而(er)國(guo)內某廠家的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)粉末(mo)的(de)(de)打(da)(da)印樣品則遠遠不(bu)及前者(zhe)。為此(ci)，對兩(liang)種不(bu)同的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)粉末(mo)進行(xing)的(de)(de)微觀形貌分(fen)析。
圖1為(wei)(wei)德國某廠家(jia)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)粉(fen)末(mo)的微(wei)觀(guan)結(jie)構，從圖中我們可以(yi)看出(chu)，粉(fen)末(mo)顆粒(li)球形度好，顆粒(li)尺寸分布(bu)在11.2~63.6μm范圍(wei)內。圖2為(wei)(wei)國內某廠家(jia)的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)粉(fen)末(mo)的微(wei)觀(guan)結(jie)構，可以(yi)看出(chu)，其顆粒(li)為(wei)(wei)不(bu)規(gui)則塊狀(zhuang)，尺寸較小(xiao)。 通過(guo)上述(shu)研(yan)究表明，3D打(da)印(yin)耗材金屬(shu)粉(fen)末(mo)需滿足(zu)粒(li)徑細小(xiao)、粒(li)度分布(bu)窄、球形度高(gao)、流(liu)動性好和松裝密度高(gao)。因此，為(wei)(wei)了得到所(suo)需優異性能的3D打(da)印(yin)產品，必須尋(xun)求一種高(gao)效的金屬(shu)粉(fen)末(mo)制(zhi)備方(fang)法。
2.金(jin)屬粉末(mo)的制備工(gong)藝(yi)
目前，粉末制備方法(fa)按照制備工藝主要可分為：還原(yuan)法(fa)、電解法(fa)、羰基分解法(fa)、研磨法(fa)、霧(wu)化(hua)法(fa)等。
其中(zhong)，以(yi)還(huan)原法(fa)(fa)(fa)(fa)、電解法(fa)(fa)(fa)(fa)和霧(wu)(wu)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)生產的(de)(de)粉(fen)末(mo)(mo)作(zuo)為原料應用到粉(fen)末(mo)(mo)冶金(jin)(jin)工(gong)業的(de)(de)較為普遍。但電解法(fa)(fa)(fa)(fa)和還(huan)原法(fa)(fa)(fa)(fa)僅(jin)限于(yu)(yu)單質金(jin)(jin)屬(shu)粉(fen)末(mo)(mo)的(de)(de)生產，而對(dui)于(yu)(yu)合金(jin)(jin)粉(fen)末(mo)(mo)這些(xie)方法(fa)(fa)(fa)(fa)均不適用。霧(wu)(wu)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)可(ke)以(yi)進(jin)行合金(jin)(jin)粉(fen)末(mo)(mo)的(de)(de)生產，同時現代(dai)霧(wu)(wu)化(hua)(hua)(hua)工(gong)藝對(dui)粉(fen)末(mo)(mo)的(de)(de)形狀也能(neng)夠(gou)做出(chu)控(kong)制(zhi)，不斷發展的(de)(de)霧(wu)(wu)化(hua)(hua)(hua)腔(qiang)結構大幅提(ti)高了(le)霧(wu)(wu)化(hua)(hua)(hua)效率(lv)，這使得霧(wu)(wu)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)逐漸發展成(cheng)為主要的(de)(de)粉(fen)末(mo)(mo)生產方法(fa)(fa)(fa)(fa)。霧(wu)(wu)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)滿足3D打(da)印耗材金(jin)(jin)屬(shu)粉(fen)末(mo)(mo)的(de)(de)特殊(shu)要求(qiu)。 霧(wu)(wu)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)是指通過機械的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)(fa)使金(jin)(jin)屬(shu)熔液粉(fen)碎成(cheng)尺(chi)寸小于(yu)(yu)150μm左右的(de)(de)顆粒的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)(fa)。
按照粉(fen)碎(sui)金屬(shu)熔液的(de)方式可以分為霧(wu)化(hua)(hua)法(fa)包括二流霧(wu)化(hua)(hua)法(fa)、離(li)心霧(wu)化(hua)(hua)、超聲(sheng)霧(wu)化(hua)(hua)、真空霧(wu)化(hua)(hua)等(deng)。這些(xie)霧(wu)化(hua)(hua)方法(fa)具有各自特點(dian)，且都已成功應用于工(gong)(gong)業生產。其(qi)中水氣霧(wu)化(hua)(hua)法(fa)具有生產設備及工(gong)(gong)藝簡單、能耗低、批量大等(deng)優點(dian)，己成為金屬(shu)粉(fen)末的(de)主(zhu)要工(gong)(gong)業化(hua)(hua)生產方法(fa)。
2.1水霧化法
在(zai)(zai)霧(wu)化(hua)(hua)制粉(fen)生(sheng)產(chan)(chan)中，水(shui)霧(wu)化(hua)(hua)法(fa)(fa)是(shi)廉(lian)價的(de)生(sheng)產(chan)(chan)方法(fa)(fa)之一。因(yin)為霧(wu)化(hua)(hua)介(jie)質水(shui)不(bu)但成(cheng)(cheng)本低(di)廉(lian)容(rong)易獲取，而且在(zai)(zai)霧(wu)化(hua)(hua)效率方而表現出色。目前，國內水(shui)霧(wu)化(hua)(hua)法(fa)(fa)主 要用來生(sheng)產(chan)(chan)鋼鐵(tie)粉(fen)末(mo)、金(jin)剛石工具用胎體粉(fen)末(mo)、含油軸承用預合金(jin)粉(fen)末(mo)、硬面(mian)技(ji)術用粉(fen)末(mo)以及鐵(tie)基(ji)、鎳(nie)基(ji)磁(ci)性粉(fen)末(mo)等。然而由于(yu)水(shui)的(de)比(bi)熱容(rong)遠大(da)于(yu)氣體，所以在(zai)(zai)霧(wu)化(hua)(hua)過程中，被破碎(sui)的(de)金(jin)屬熔滴由于(yu)凝固(gu)過快(kuai)而變成(cheng)(cheng)不(bu)規則狀，使粉(fen)末(mo)的(de)球(qiu)形度受(shou)到(dao)影響。
另外一些具(ju)有(you)(you)高(gao)活性的(de)(de)(de)金屬或者合金，與水(shui)(shui)接(jie)(jie)觸會發(fa)(fa)生反應，同時由于霧(wu)化過(guo)程中與水(shui)(shui)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸，會提(ti)高(gao)粉(fen)末的(de)(de)(de)氧含量(liang)。這些問題限(xian)制了水(shui)(shui)霧(wu)化法在(zai)制備(bei)球形(xing)度高(gao)、氧含量(liang)低的(de)(de)(de)金屬粉(fen)末的(de)(de)(de)應用。但是，金川集(ji)團股份有(you)(you)限(xian)公司發(fa)(fa)明了一種(zhong)水(shui)(shui)霧(wu)化制備(bei)球形(xing)金屬粉(fen)末的(de)(de)(de)方法，其(qi)采用在(zai)水(shui)(shui)霧(wu)化噴(pen)嘴(zui)下方處再設(she)置一個二次(ci)冷(leng)水(shui)(shui)霧(wu)化噴(pen)嘴(zui)，進行二次(ci)霧(wu)化。該(gai)發(fa)(fa)明得到的(de)(de)(de)粉(fen)末不僅球形(xing)度接(jie)(jie)近氣霧(wu)化效果(guo)，而且粉(fen)末粒(li)度比一次(ci)水(shui)(shui)霧(wu)化更細。
2.2氣霧化法
氣霧(wu)(wu)化(hua)(hua)法是生產金(jin)屬(shu)及合金(jin)粉(fen)(fen)末的主要方(fang)法之 一。氣霧(wu)(wu)化(hua)(hua)的基本原理是用高(gao)速氣流將(jiang)液態(tai)金(jin)屬(shu)流破碎成(cheng)小液滴并凝(ning)固(gu)成(cheng)粉(fen)(fen)末的過程(cheng)。由于其(qi)制備的粉(fen)(fen)末具有(you)純度(du)高(gao)、氧含(han)量(liang)低、粉(fen)(fen)末粒(li)度(du)可控、生產成(cheng)本低以(yi)(yi)及球形度(du)高(gao)等優點(dian)，已成(cheng)為(wei)高(gao)性(xing)能及特種合金(jin)粉(fen)(fen)末制備技術(shu)的主要發展方(fang)向。但是，氣霧(wu)(wu)化(hua)(hua)法也存在(zai)不足(zu)，高(gao)壓氣流的能量(liang)遠小于高(gao)壓水流的能量(liang)，所以(yi)(yi)氣霧(wu)(wu)化(hua)(hua)對金(jin)屬(shu)熔體的破碎效(xiao)(xiao)率低于水霧(wu)(wu)化(hua)(hua)，這使得氣霧(wu)(wu)化(hua)(hua)粉(fen)(fen)末的霧(wu)(wu)化(hua)(hua)效(xiao)(xiao)率較低，從而增加了霧(wu)(wu)化(hua)(hua)粉(fen)(fen)末的制備成(cheng)本。
目前，具有代表性的幾種(zhong)氣(qi)霧化(hua)制(zhi)粉技術氣(qi)霧化(hua)如下：
2.2.1層(ceng)流霧化技術
層流霧(wu)化(hua)技術(shu)(shu)是(shi)由德國Nanoval公司等(deng)提出，該(gai)技術(shu)(shu)對常規噴嘴進行了重大改進。圖3為層流霧(wu)化(hua)噴嘴結(jie)構圖。改進后的(de)霧(wu)化(hua)噴嘴霧(wu)化(hua)效(xiao)率(lv)高，粉末粒度(du)(du)分(fen)布窄，冷卻速度(du)(du)達(da)106～107K/s。在2.0MPa的(de)霧(wu)化(hua)壓(ya)力下(xia)，以(yi)Ar或N2為介質霧(wu)化(hua)銅、鋁(lv)、316L不銹鋼等(deng)，粉末平(ping)均(jun)粒度(du)(du)達(da)到10μm。該(gai)工藝的(de)另一個優(you)點是(shi)氣體消耗量低(di)，經濟(ji)效(xiao)益顯著，并且適用于大多數金屬粉末的(de)生(sheng)產。缺點是(shi)技術(shu)(shu)控(kong)制難度(du)(du)大，霧(wu)化(hua)過(guo)程不穩定，產量小(金屬質量流率(lv)小于1kg/min)，不利于工業化(hua)生(sheng)產。Nanoval公司正致力于這些問題的(de)解決。
2.2.2超聲(sheng)緊(jin)耦合霧化(hua)技術(shu)
超聲(sheng)緊耦(ou)合(he)霧化(hua)(hua)技術是由(you)英國PSI公司提出。該技術對(dui)緊耦(ou)合(he)環縫式噴(pen)(pen)嘴進行結(jie)構(gou)優化(hua)(hua)，使(shi)氣流(liu)的(de)出口速(su)度(du)超過聲(sheng)速(su)，并且增(zeng)加金(jin)屬的(de)質量流(liu)率。圖(tu) 4為典型的(de)緊藕合(he)霧化(hua)(hua)噴(pen)(pen)嘴結(jie)構(gou)圖(tu)-Unal霧化(hua)(hua)噴(pen)(pen)嘴。在霧化(hua)(hua)高表面能(neng)的(de)金(jin)屬如(ru)不銹鋼時，粉(fen)末(mo)平均粒度(du)可達20μm左(zuo)右，粉(fen)末(mo)的(de)標準偏差最低可以降至(zhi)1.5μm。
該技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)另一大(da)優點是大(da)大(da)提高了粉(fen)末的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)度，可以(yi)生產(chan)快(kuai)冷(leng)或非晶結的(de)(de)(de)粉(fen)末。從當前的(de)(de)(de)發(fa)展來看(kan)，該項(xiang)技(ji)術(shu)(shu)設備代表(biao)了緊(jin)耦合(he)(he)霧化技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)新(xin)的(de)(de)(de)發(fa)展方(fang)向，且具有工業實用意義，可以(yi)廣泛應(ying)用于微細不銹鋼(gang)、鐵(tie)合(he)(he)金(jin)、鎳合(he)(he)金(jin)、銅(tong)合(he)(he)金(jin)、磁(ci)性材料、儲(chu)氫材料等合(he)(he)金(jin)粉(fen)末的(de)(de)(de)生產(chan)。
2.2.3熱(re)氣體霧化法
近年來，英國的(de)(de)PSI公司和美(mei)國的(de)(de)HJF公司分別對熱(re)氣體霧化的(de)(de)作用及機理(li)進行了(le)大量(liang)的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)。 HJF公司在1.72MPa壓(ya)力下，將(jiang)氣體加熱(re)至200～400℃ 霧化銀(yin)合金和金合金，得出粉末的(de)(de)平均(jun)粒(li)徑和標(biao)準偏差均(jun)隨溫度(du)升高而降(jiang)低(di)(di)。與(yu)傳統的(de)(de)霧化技(ji)術(shu)相比，熱(re)氣體霧化技(ji)術(shu)可(ke)以提高霧化效率，降(jiang)低(di)(di)氣體消耗量(liang)，易于在傳統的(de)(de)霧化設(she)備上實(shi)現該工(gong)藝，是一(yi)項具(ju)有應用前景(jing)的(de)(de)技(ji)術(shu)。但(dan)是，熱(re)氣體霧化技(ji)術(shu)受到氣體加熱(re)系統和噴嘴的(de)(de)限制，僅有少數(shu)幾家研(yan)究(jiu)(jiu)機構進行研(yan)究(jiu)(jiu)。
2.3國內(nei)3D打印金屬粉(fen)末的霧化(hua)工藝
目前，我國河(he)(he)南黃河(he)(he)旋風(feng)股份有限公(gong)司已經開始進入3D打印金屬粉(fen)末研發。其(qi)所(suo)用的粉(fen)末制備工藝如真空霧(wu)化制粉(fen)、超高(gao)壓(ya)水霧(wu)化制粉(fen)、惰性氣體緊耦合霧(wu)化制粉(fen)技術。下面著重介紹前兩種(zhong)霧(wu)化技術。
2.3.1真空霧化(hua)制粉
真(zhen)空霧(wu)化(hua)制(zhi)(zhi)(zhi)粉(fen)是指(zhi)在(zai)真(zhen)空條件(jian)下熔煉金(jin)(jin)屬或金(jin)(jin)屬合(he)金(jin)(jin)，在(zai)氣體(ti)保護的條件(jian)下，高壓氣流將金(jin)(jin)屬液體(ti)霧(wu)化(hua)破碎成(cheng)大(da)量細小的液滴，液滴在(zai)飛行中凝(ning)固成(cheng)球(qiu)形或是亞球(qiu)形顆粒(li)。真(zhen)空霧(wu)化(hua)制(zhi)(zhi)(zhi)粉(fen)可(ke)以(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)備大(da)多數不能采用(yong)在(zai)空氣中和水(shui)霧(wu)化(hua)方法制(zhi)(zhi)(zhi)造的金(jin)(jin)屬及(ji)其合(he)金(jin)(jin)粉(fen)末，可(ke)得(de)到(dao)球(qiu)形或亞球(qiu)形粉(fen)末。由(you)于凝(ning)固快克服了偏析現象，可(ke)以(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)取許多特(te)殊合(he)金(jin)(jin)粉(fen)末。采用(yong)合(he)適(shi)的工藝，可(ke)以(yi)使粉(fen)末粒(li)度達到(dao)一個要求的范(fan)圍(wei)。
2.3.2超高壓霧化法
超高(gao)(gao)壓霧(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)是采用超高(gao)(gao)壓霧(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)噴(pen)嘴(zui)(zui)制備金(jin)屬 粉(fen)末的(de)(de)一種(zhong)方(fang)法(fa)。圖5(a)為高(gao)(gao)壓霧(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)噴(pen)嘴(zui)(zui)，圖5(b)為超高(gao)(gao)壓霧(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)噴(pen)嘴(zui)(zui)。超高(gao)(gao)壓霧(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)噴(pen)嘴(zui)(zui)的(de)(de)特點是可(ke)以在(zai)較低(di)的(de)(de)氣(qi)壓下(xia)產(chan)生(sheng)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)超音速(su)(su)氣(qi)流(liu)和均勻的(de)(de)氣(qi)體速(su)(su)度(du)場，從(cong)而更(geng)加有效(xiao)(xiao)(xiao)抑(yi)制有害激波(bo)的(de)(de)產(chan)生(sheng)，明顯增加氣(qi)體的(de)(de)動(dong)能(neng)，使霧(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)(xiao)率更(geng)高(gao)(gao)。該噴(pen)嘴(zui)(zui)在(zai)較低(di)的(de)(de)氣(qi)壓下(xia)產(chan)生(sheng)與高(gao)(gao)壓霧(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)噴(pen)嘴(zui)(zui)相同的(de)(de)霧(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)(xiao)果，而且氣(qi)流(liu)速(su)(su)度(du)更(geng)加穩定和均勻。同時，制得的(de)(de)粉(fen)末粒徑小、分布窄。
我國3D打印金屬(shu)粉末現狀
近年來，我國(guo)(guo)積極(ji)探索3D打印(yin)(yin)金(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)末制(zhi)(zhi)備技術，初步(bu)取得成效。自20世(shi)紀90年代初以來，清華大(da)學(xue)(xue)、西安交(jiao)通大(da)學(xue)(xue)、華中(zhong)科技大(da)學(xue)(xue)、華南(nan)理工(gong)(gong)大(da)學(xue)(xue)、北京航(hang)空航(hang)天大(da)學(xue)(xue)、西北工(gong)(gong)業大(da)學(xue)(xue)等(deng)高校，在3D打印(yin)(yin)材料技術方面，開(kai)展了(le)積極(ji)的探索，已有(you)(you)部(bu)分技術處于世(shi)界先進(jin)水(shui)平(ping)。黃河(he)旋(xuan)風(feng)股份有(you)(you)限公司已經開(kai)始進(jin)入3D打印(yin)(yin)金(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)末研發(fa)。擁有(you)(you)多套國(guo)(guo)內領先水(shui)平(ping)的霧(wu)(wu)(wu)化(hua)(hua)制(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)設備，工(gong)(gong)藝涵蓋真空霧(wu)(wu)(wu)化(hua)(hua)制(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)、超高壓水(shui)霧(wu)(wu)(wu)化(hua)(hua)制(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)、惰性氣體緊(jin)耦(ou)合(he)霧(wu)(wu)(wu)化(hua)(hua)制(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)技術，將為中(zhong)國(guo)(guo)的3D打印(yin)(yin)事業貢獻一份力量。之(zhi)前南(nan)極(ji)熊報道(dao)河(he)南(nan)黃河(he)旋(xuan)風(feng)5.18億(yi)投向3D打印(yin)(yin)金(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)末，
但(dan)是，目前(qian)，我國3D打印金屬粉(fen)末仍存在如下4個問題：
1.缺乏(fa)宏觀規劃和引導、
2.對技(ji)術(shu)研發投入(ru)不足、
3.產業(ye)鏈缺乏統(tong)籌(chou)發(fa)展(zhan)、
4.缺乏教育培訓和(he)社會推廣(guang)。
同時(shi)，在常規的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)末(mo)霧(wu)化(hua)噴嘴中(zhong)，金(jin)屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)末(mo)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)是靠氣(qi)流對金(jin)屬(shu)(shu)液(ye)流的(de)(de)(de)(de)擾(rao)動(dong)和沖擊使其破碎成(cheng)粉(fen)(fen)末(mo)，由于氣(qi)流的(de)(de)(de)(de)擾(rao)動(dong)具有統(tong)計特征，粉(fen)(fen)末(mo)的(de)(de)(de)(de)粒度分布較寬，同時(shi)在所有的(de)(de)(de)(de)霧(wu)化(hua)技(ji)術(shu)中(zhong)，不管噴嘴的(de)(de)(de)(de)結(jie)構如何，氣(qi)流在作用于液(ye)流前的(de)(de)(de)(de)飛行中(zhong)不斷膨脹(zhang)，速度減(jian)小，導致霧(wu)化(hua)氣(qi)體能量損失較大(da)，影響了霧(wu)化(hua)效(xiao)率。因此，這為3D打(da)(da)印技(ji)術(shu)帶來挑戰(zhan)的(de)(de)(de)(de)同時(shi)，也(ye)帶來了商機(ji)。3D打(da)(da)印技(ji)術(shu)作為“增材制造”的(de)(de)(de)(de)主要實現形(xing)式(shi)，節約成(cheng)本、減(jian)少(shao)燃(ran)料消耗(hao)，必將成(cheng)為最(zui)具潛力發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)產業。
根據(ju)(ju)獨立(li)市(shi)場研究公(gong)(gong)司(si)(si)MarketsandMarkets在2015年(nian)年(nian)底(di)發表(biao)的(de)報告,全球金屬(shu)粉(fen)末(mo)供應的(de)5大公(gong)(gong)司(si)(si)分別是(shi)Sandvik，Carpenter，GKN，Arcam，LPW Technology。3D打(da)(da)印粉(fen)末(mo)市(shi)場預計在未來(lai)幾年(nian)會顯(xian)著增長，其(qi)中，金屬(shu)粉(fen)末(mo)被(bei)報道是(shi)目前(qian)3D打(da)(da)印粉(fen)末(mo)中最主要(yao)的(de)。Carpenter目前(qian)作為(wei)全球3D打(da)(da)印粉(fen)末(mo)市(shi)場中最強大的(de)公(gong)(gong)司(si)(si)之(zhi)一，并且肯定(ding)是(shi)美國(guo)的(de)領(ling)先公(gong)(gong)司(si)(si)。根據(ju)(ju)報告，北美是(shi)目前(qian)市(shi)場上最主要(yao)的(de)地區(qu)，預計在未來(lai)幾年(nian)將繼續保(bao)持領(ling)先地位.
