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如何辨别劣质金属3D打印粉末? 3个简单方法,避免买到易开裂和纯度低产品

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金属3D打印新手常栽在 “粉末陷阱” 里:花150元买的不锈钢粉末,打印时堵了3次喷嘴,清理2小时才通;用低价钛合金粉末做零件,刚打印完就裂成两半,500g粉末(值400元)全浪费 —— 劣质粉末的 “原罪” 就三个:粒径不均、流动性差、纯度低,不仅毁零件,还可能刮花打印机铺粉辊(换一个要 300+ 元),妥妥的 “省小钱亏大钱”。


其实不用专业检测设备,靠 “看粒径、测流动性、查纯度” 三个简单方法,就能揪出 90% 的劣质粉末。本文把每个方法拆成 “新手能上手的步骤”,再讲清合规认证怎么认,帮你采购时 “不踩坑、不浪费”。


一、先醒神:劣质粉末的 3 个 “致命坑”,新手必避


别觉得 “粉末看着差不多就行”,劣质粉末带来的麻烦远超想象,这 3 个坑尤其要注意:


1. 堵喷嘴 + 毁设备:粉末里混着>100μm 的粗颗粒(像沙子里掺小石子),打印时卡进喷嘴,硬通可能刮伤喷嘴;粗颗粒还会磨花铺粉辊,导致后续铺粉不匀,零件全是瑕疵;


2. 零件脆裂报废:纯度不够,比如钛合金粉末氧含量超 0.2%,打印后零件内部藏着微裂纹,轻轻一掰就断,根本没法用;


3. 层间分层像 “豆腐渣”:流动性差的粉末结块(像受潮的面粉),铺粉时出现空洞,层与层粘不牢,零件拿起来就分层。


某 3D 打印工作室的教训:买了 1kg 比市场价低 30% 的不锈钢粉末,1 个月打印失败 6 次,浪费 300g 粉末,还刮花了铺粉辊,最后花 200 元买正规粉末,反而多花了钱 ——“贪便宜” 就是给后续埋雷。


二、3 个简单方法:不用专业仪,新手也能操作


这三个方法从 “看外观” 到 “测性能”,层层递进,用的都是家里或低成本能找到的工具,像 “挑食材” 一样简单。


(一)方法 1:看粒径 —— 优质粉末 “像细沙匀”,劣质 “像掺石子”


粒径是粉末的 “基础门槛”,适配 SLM/DMLS 主流工艺的优质粉末,粒径得在15-53μm之间(太粗堵喷嘴,太细易飞扬),新手按这两步判断:


1. 新手首选:用放大镜 / 手机看(零成本)


① 取 1g 粉末倒在白纸上,用 20 倍放大镜(手机放大镜 APP 也行)观察;


② 对比判断:


• 优质:颗粒大小均匀,像 “筛过的细沙”,没有肉眼能看清的粗颗粒(肉眼可见的基本>53μm),也没有结块(手捏能散的是受潮,捏不散的是劣质);


• 劣质:能看到明显 “粗颗粒”(像小石子),或有黑色杂质点,甚至粉末结块成小疙瘩。


2. 精准版:看厂家 “粒径报告


① 让厂家给 “激光粒度仪检测报告”,重点看D10、D50、D90三个数(D10=10% 颗粒的粒径,D50 = 中间值,D90=90% 颗粒的粒径);


② 优质标准:D10≥15μm、D50 在 25-40μm、D90≤53μm(比如 D10=18μm、D50=32μm、D90=50μm,说明 90% 的颗粒在 18-50μm,合格);


③ 劣质信号:D10<10μm(细粉太多,易飞扬)、D90>60μm(粗粉太多,必堵喷嘴),比如 D90=70μm,10% 的颗粒超 70μm,打印必卡喷嘴。


避坑点:别信 “粒径范围宽更好”!厂家说 “10-80μm 都能用”,其实是粗细粉混合,既堵喷嘴又影响铺粉,优质粉末的粒径范围一定 “窄而集中”。


(二)方法 2:测流动性 —— 优质 “像倒干面粉快”,劣质 “像倒湿面粉慢”


流动性决定粉末能不能在打印机里 “铺得平、铺得匀”,优质粉末的标准是漏斗流速≤30 秒 / 50g(用标准霍尔漏斗测),步骤超简单:


1. 准备工具(总成本<150 元)


• 标准霍尔漏斗(口径 2.5mm,网上 50-100 元,3D 打印耗材店能买);


• 家用厨房秤(精度 0.1g,家里有就不用买);


• 手机秒表(替代专业秒表);


• 小杯子(装粉末)。


2. 操作步骤


① 先烘干粉末:把粉末放在 80℃烤箱(或吹风机热风)烘 2 小时,避免受潮影响流动性;


② 称 50g 粉末:用厨房秤称准 50g,倒在漏斗上方;


③ 计时:打开漏斗开关,同时按秒表,粉末全流完时停表;


④ 判断标准:

 

流速(秒 / 50g)

等级

能不能用?

打印影响

≤25 秒

优质

首选,适合高速打印

铺粉匀,层间粘得牢,废品少

25-30 秒

合格

能用,常规打印没问题

偶尔调下铺粉速度就行

>30 秒

劣质

别用!

铺粉结块有洞,零件易开裂


关键:为啥流动慢?劣质粉末要么颗粒是 “针状 / 片状”(不像优质的 “球形” 易滚),要么结块,铺粉时自然卡壳。


(三)方法 3:查纯度 —— 优质 “像纯净水纯”,劣质 “像脏水杂”


纯度直接决定零件强度,优质粉末的杂质总含量≤0.1% ,重点看 “氧、氮、碳” 这些有害杂质,新手按 “查报告 + 简单烧” 判断:


1. 必看:厂家成分报告


① 让厂家提供 “ICP 检测报告”(测金属杂质)或 “氧氮分析仪报告”(测氧氮);


② 不同粉末的纯度标准:


• 钛合金粉末:氧含量≤0.15%、氮含量≤0.05%(超了零件必脆裂);


• 不锈钢 316L 粉末:氧含量≤0.08%、碳含量≤0.03%(超了耐腐蚀性差);


③ 劣质信号:报告不标这些指标,或含量超标(比如钛合金氧含量 0.3%),甚至没有报告,只靠嘴说 “纯度高”。


2. 新手辅助:简单灼烧测试(适合钛合金 / 不锈钢)


① 取 0.5g 粉末放在陶瓷勺子里,用打火机烧 30 秒(远离易燃物);


② 冷却后看:


• 优质:颜色基本不变(钛合金还是灰白色,不锈钢还是银灰色);


• 劣质:表面发黑(杂质燃烧),或结块(杂质熔点低,高温粘一起)。


避坑点:别被 “99.9% 纯度” 忽悠!有些厂家说 “纯度 99.9%”,但没说氧含量 —— 钛合金即使纯度 99.9%,氧含量超 0.2%,零件照样脆裂,关键看 “有害杂质”。


三、合规认证:ISO 13485+ASTM F3001,劣质粉末 “没这俩”


优质粉末有 “身份证”,劣质粉末要么没有,要么贴假的,这两个认证重点看:


(一)ISO 13485:医疗级粉末 “入场券”


• 作用:针对医疗用粉末,保证生物相容性(比如钛合金植入体不会让人体排异);


• 怎么认:包装上有 “ISO 13485” 标志,下面有认证机构代码(如 SGS、TUV)和证书号;


• 查真伪:登录认证机构官网(比如 SGS 官网),输入证书号,能查到 “金属增材制造粉末” 的认证范围,查不到就是假的。


(二)ASTM F3001:通用级粉末 “性能保障”


• 作用:美国材料协会制定的金属 3D 打印粉末标准,明确粒径、纯度、流动性要求,适配 SLM/DMLS 工艺;


• 怎么认:包装标 “Compliant with ASTM F3001”,或报告里引用这个标准;


• 避假:别信只标 “ASTM 标准” 的,没写 “F3001” 就是忽悠,比如标 ASTM A240(那是不锈钢板材标准,和粉末没关系)。


新手采购提醒:


• 打医疗零件(如植入体):必须要 “ISO 13485+ASTM F3001” 双认证;


• 打工业零件:至少要有 ASTM F3001,或国内 GB/T 35022 标准;


• 没认证的粉末,再便宜也别买,风险太高。


四、采购避坑 4 招:从源头防劣质


1. 不贪低价:低于市场价 20% 的慎买


优质钛合金粉末 800-1200 元 /kg,不锈钢 316L 150-200 元 /kg,若报价低于 600 元 /kg(钛合金)、120 元 /kg(不锈钢),大概率掺了回收料或杂质,别买;


2. 先买小样试:100g 足够


首次买某品牌,先买 100g,按 “看、测、查” 验证,再打印 1cm 小方块,看是否开裂、层间是否牢,没问题再批量买;


3. 要 “三报告”:缺一不可


必须要 “粒径分析报告、成分检测报告、认证证书复印件”,报告要有检测机构公章,日期在 3 个月内(粉末易受潮变质);


4. 储存后复检:别让好粉末变劣质


粉末买回家要密封放干燥箱,用前看是否结块,测下流速,若流速超 30 秒,烘干后再测,还不行就别用了。


五、总结:辨别口诀 + 检查表,随身查


辨别口诀


看粒径,15-53 细沙样;


测流速,30 秒内漏斗畅;


查纯度,杂质≤0.1% 强;


认认证,ISO+ASTM 别忘。


采购检查表(填√×)

 

检查项

优质表现

劣质表现

结论

粒径(放大镜 / 报告)

15-53μm,无粗粒结块

>60μm 粗粒多,或<10μm 细粒多

 

流动性(漏斗测试)

≤30 秒 / 50g,流速顺

>30 秒 / 50g,结块堵漏斗

 

纯度(报告 / 灼烧)

氧氮杂质达标,灼烧不发黑

杂质超标,灼烧发黑结块

 

认证标识

有 ISO 13485/ASTM F3001,可查

无标识或假标识,查不到信息

 

价格(钛合金 /kg)

800-1200 元

<600 元

 


辨别劣质金属 3D 打印粉末,不用 “火眼金睛”,按这三个方法操作,再核对认证,就能避开大多数坑。记住:好粉末贵一点,但能让你一次打印成功,省去返工和修设备的钱,长期看更划算。

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