在金屬增材制造過(guò)程中，鈦合金粉、不銹鋼粉、鋁合金粉、高溫合金粉等原材料通常不會(huì)在一次打印中被全部消耗。未熔化的金屬粉末經(jīng)過(guò)收集、篩分和檢測(cè)后，可以重新進(jìn)入打印環(huán)節(jié)，從而降低材料損耗，提高粉末利用率。
但回收粉末并不能直接再次使用。在鋪粉、打印和清粉過(guò)程中，粉末中可能混入飛濺顆粒、燒結(jié)塊、氧化物、支撐碎屑以及其他大顆粒雜質(zhì)。如果不經(jīng)過(guò)有效篩分，容易影響后續(xù)鋪粉質(zhì)量和打印穩(wěn)定性。
一、回收粉末中常見(jiàn)的問(wèn)題
1. 混入大顆粒和燒結(jié)物
金屬激光熔融過(guò)程中，部分粉末會(huì)受到高溫影響，形成熔渣、飛濺顆?；蚓植繜Y(jié)塊。這些顆粒的粒徑通常大于正常打印粉末，需要通過(guò)篩網(wǎng)進(jìn)行攔截。
2. 粉末容易團(tuán)聚
部分金屬粉末粒徑較小，比表面積較大，在靜電、潮氣或長(zhǎng)時(shí)間存放的影響下，容易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)和附著現(xiàn)象。普通篩分方式可能出現(xiàn)下料緩慢、篩網(wǎng)堵塞等情況。
3. 粉末流動(dòng)性發(fā)生變化
粉末經(jīng)過(guò)一次或多次打印循環(huán)后，其粒度分布、松裝密度和流動(dòng)狀態(tài)可能發(fā)生變化。通過(guò)規(guī)范的篩分處理，可以去除異常顆粒，為后續(xù)檢測(cè)和重復(fù)使用提供條件。
4. 篩分過(guò)程中存在粉塵和氧化風(fēng)險(xiǎn)
鈦粉、鋁粉等活性金屬粉末對(duì)環(huán)境和操作條件要求較高。開(kāi)放式篩分不僅容易造成粉塵外溢，還可能使粉末與空氣長(zhǎng)時(shí)間接觸。因此，此類物料通常需要采用密閉輸送和氣體保護(hù)篩分方案。
二、3D打印粉末回收篩分的主要作用
金屬粉末回收篩分的核心目的，是將影響打印質(zhì)量的大顆粒和雜質(zhì)從可用粉末中分離出來(lái)。規(guī)范的篩分流程可以發(fā)揮以下作用：
去除飛濺顆粒、燒結(jié)塊及其他異物；
改善回收粉末的均勻性；
降低大顆粒進(jìn)入打印設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)；
為粒度檢測(cè)和粉末性能分析提供基礎(chǔ)；
提高金屬粉末循環(huán)利用率；
減少原材料浪費(fèi)和生產(chǎn)成本。
需要注意的是，篩分只是粉末回收處理中的一個(gè)環(huán)節(jié)。篩分后的粉末是否可以重新使用，還需要結(jié)合粒度分布、含氧量、流動(dòng)性、松裝密度及打印工藝要求進(jìn)行綜合判斷。
三、為什么要使用超聲波篩分技術(shù)？
普通振動(dòng)篩主要依靠機(jī)械振動(dòng)使物料通過(guò)篩網(wǎng)。當(dāng)金屬粉末存在靜電吸附、團(tuán)聚或粘網(wǎng)現(xiàn)象時(shí)，單純依靠機(jī)械振動(dòng)可能難以保持穩(wěn)定的篩分效率。
超聲波振動(dòng)篩是在篩網(wǎng)上疊加高頻超聲波能量，使粉末在篩面上保持分散狀態(tài)，減少顆粒在網(wǎng)孔附近堆積。對(duì)于容易團(tuán)聚、附著或堵網(wǎng)的金屬粉末，超聲波系統(tǒng)能夠輔助改善粉末透網(wǎng)狀態(tài)，提高連續(xù)篩分的穩(wěn)定性。
在3D打印粉末回收應(yīng)用中，設(shè)備還可以根據(jù)打印設(shè)備接口、回收粉末量和現(xiàn)場(chǎng)空間，設(shè)計(jì)為輔機(jī)內(nèi)置方形網(wǎng)、圓形篩機(jī)、直排式篩機(jī)或密閉篩分系統(tǒng)。
四、設(shè)備選型需要關(guān)注哪些因素？
3D打印粉末種類較多，不同材料的粒徑、密度、流動(dòng)性和安全要求存在差異。選型時(shí)應(yīng)重點(diǎn)確認(rèn)以下參數(shù)：
粉末名稱及主要成分；
原始粒度和目標(biāo)篩分目數(shù)；
單批處理量或連續(xù)處理量；
是否存在靜電、團(tuán)聚和堵網(wǎng)現(xiàn)象；
是否需要氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)；
是否需要連接真空上料機(jī)、收料倉(cāng)或打印設(shè)備；
設(shè)備材質(zhì)、密封等級(jí)及防爆要求。
只有結(jié)合實(shí)際物料進(jìn)行測(cè)試，才能更準(zhǔn)確地判斷篩網(wǎng)規(guī)格、超聲波參數(shù)和設(shè)備結(jié)構(gòu)。
五、上海如昂提供3D打印粉末篩分方案
上海如昂超聲波設(shè)備有限公司長(zhǎng)期從事粉體篩分及輸送設(shè)備的研發(fā)與制造，可針對(duì)3D打印金屬粉末回收?qǐng)鼍埃峁┏暡ㄕ駝?dòng)篩、直排篩、氣體保護(hù)篩分系統(tǒng)、真空上料機(jī)、密閉收料倉(cāng)及相關(guān)自動(dòng)化配套設(shè)備。
針對(duì)不同金屬粉末，我們可結(jié)合物料特性、篩分精度、處理量和現(xiàn)場(chǎng)接口進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)，并支持寄樣試料，通過(guò)實(shí)際篩分效果為客戶提供設(shè)備選型依據(jù)。
如需了解3D打印粉末回收篩分方案，可提供物料名稱、篩分目數(shù)及處理量，由上海如昂技術(shù)人員協(xié)助進(jìn)行方案分析。
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