材料
金属粉末的回收（筛分和混合）
封闭式粉末回路和筛分机如何提高增材制造中心的盈利能力。
12.07.2026 00:00
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作者： Lyam Ludger Schippers
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1。简介：机器中隐藏的黄金
激光粉末床融合 (PBF-LB) 打印机逐层构建组件。但在打印结束时，最终部件通常仅占所用粉末量的 5% 至 20%。其余的建筑空间充满了“未燃烧的”松散粉末。
考虑到每公斤 50 至 500 欧元以上的价格（例如 Inconel 或 Scalmalloy），扔掉剩余粉末在经济上是不环保的疯狂行为。因此，粉末的安全和保质回收（筛分和混合）是增材制造中最重要的学科之一。
为什么不能将粉末倒回漏斗中？
在打印过程中，微小的飞溅会飞过腔室。它们在空气中凝固，形成极其坚硬、经常被氧化和畸形的颗粒。如果这些飞溅物落回到剩余的粉末中，就会污染它。如果您在下一次印刷作业中再次使用它们，它们会堵塞刮刀，导致孔隙或严重损害材料强度。
2。筛分过程
回收的第一步是机械清洁。
- 振动筛和超声波筛：松散的粉末通过细网（例如 63 µm 的钛网）进行筛分（通常在严格的保护气体气氛下，以防止氧气和水分进入）。过大的颗粒、飞溅物和结块会卡在筛子中并被丢弃。
- 安全 (HSE)：钛粉和铝粉高度易燃。在现代系统中，从打印机到屏幕再到存储容器的整个粉末处理链都是完全封闭的（闭环）并保持在氩气下，以便员工不会接触粉末。
3。粉末的老化
即使飞溅物已被筛掉，粉末也会随着每次打印过程（重复使用周期）而老化。
- 氧气吸收：每次加热和筛分时，粉末颗粒的表面都会吸收极少量的氧气。对于钛，过多的氧气会使打印的部件变得极其脆（脆化）。超过一定的 PPM 值，粉末可能不再用于飞行关键部件。
- 形态变化：由于室内的热量，完美圆形的粉末颗粒可以“烘烤”在一起（卫星形成）。这会导致粉末失去流动性并使其更难刮除。
4。混合：完美的混合
为了多年来保持粉末质量稳定，工业公司使用大型混合机。
将过筛的“用过的粉末”与一定量的新鲜“原始粉末”（新粉末）混合。这种混合物刷新了颗粒尺寸分布和化学成分。此外，在搅拌机中“翻滚”的时间可确保每批产品 100% 均匀。使用前，会在实验室取样并进行认证。
5。结论：循环经济作为成本驱动因素
3D 打印中心的盈利能力取决于其粉末管理的质量。任何掌握筛选和混合过程的人都可以重复使用昂贵的钛或铬镍铁合金粉末数十次（回收率超过 95%），而不会影响打印高端部件的机械强度。