在金屬增材制造過程中，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在一次打印中被全部消耗。未熔化的金屬粉末經(jīng)過收集、篩分和檢測后，可以重新進入打印環(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、打印和清粉過程中，粉末中可能混入飛濺顆粒、燒結塊、氧化物、支撐碎屑以及其他大顆粒雜質。如果不經(jīng)過有效篩分，容易影響后續(xù)鋪粉質量和打印穩(wěn)定性。
一、回收粉末中常見的問題
1. 混入大顆粒和燒結物
金屬激光熔融過程中，部分粉末會受到高溫影響，形成熔渣、飛濺顆?；蚓植繜Y塊。這些顆粒的粒徑通常大于正常打印粉末，需要通過篩網(wǎng)進行攔截。
2. 粉末容易團聚
部分金屬粉末粒徑較小，比表面積較大，在靜電、潮氣或長時間存放的影響下，容易出現(xiàn)結團和附著現(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. 粉末流動性發(fā)生變化
粉末經(jīng)過一次或多次打印循環(huán)后，其粒度分布、松裝密度和流動狀態(tài)可能發(fā)生變化。通過規(guī)范的篩分處理，可以去除異常顆粒，為后續(xù)檢測和重復使用提供條件。
4. 篩分過程中存在粉塵和氧化風險
鈦粉、鋁粉等活性金屬粉末對環(huán)境和操作條件要求較高。開放式篩分不僅容易造成粉塵外溢，還可能使粉末與空氣長時間接觸。因此，此類物料通常需要采用密閉輸送和氣體保護篩分方案。
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，是將影響打印質量的大顆粒和雜質從可用粉末中分離出來。規(guī)范的篩分流程可以發(fā)揮以下作用：
去除飛濺顆粒、燒結塊及其他異物；
改善回收粉末的均勻性；
降低大顆粒進入打印設備的風險；
為粒度檢測和粉末性能分析提供基礎；
提高金屬粉末循環(huán)利用率；
減少原材料浪費和生產(chǎn)成本。
需要注意的是，篩分只是粉末回收處理中的一個環(huán)節(jié)。篩分后的粉末是否可以重新使用，還需要結合粒度分布、含氧量、流動性、松裝密度及打印工藝要求進行綜合判斷。
三、為什么要使用超聲波篩分技術？
普通振動篩主要依靠機械振動使物料通過篩網(wǎng)。當金屬粉末存在靜電吸附、團聚或粘網(wǎng)現(xiàn)象時，單純依靠機械振動可能難以保持穩(wěn)定的篩分效率。
超聲波振動篩是在篩網(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。對于容易團聚、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打印粉末回收應用中，設備還可以根據(jù)打印設備接口、回收粉末量和現(xiàn)場空間，設計為輔機內置方形網(wǎng)、圓形篩機、直排式篩機或密閉篩分系統(tǒng)。
四、設備選型需要關注哪些因素？
3D打印粉末種類較多，不同材料的粒徑、密度、流動性和安全要求存在差異。選型時應重點確認以下參數(shù)：
粉末名稱及主要成分；
原始粒度和目標篩分目數(shù)；
單批處理量或連續(xù)處理量；
是否存在靜電、團聚和堵網(wǎng)現(xiàn)象；
是否需要氮氣或氬氣保護；
是否需要連接真空上料機、收料倉或打印設備；
設備材質、密封等級及防爆要求。
只有結合實際物料進行測試，才能更準確地判斷篩網(wǎng)規(guī)格、超聲波參數(shù)和設備結構。
五、上海如昂提供3D打印粉末篩分方案
上海如昂超聲波設備有限公司長期從事粉體篩分及輸送設備的研發(fā)與制造，可針對3D打印金屬粉末回收場景，提供超聲波振動篩、直排篩、氣體保護篩分系統(tǒng)、真空上料機、密閉收料倉及相關自動化配套設備。
針對不同金屬粉末，我們可結合物料特性、篩分精度、處理量和現(xiàn)場接口進行非標設計，并支持寄樣試料，通過實際篩分效果為客戶提供設備選型依據(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，由上海如昂技術人員協(xié)助進行方案分析。
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