金属 3D 打印新手常遇到 “莫名开裂”：钛合金粉末打印的零件，层间像被掰开过一样；铝合金粉末打印时，喷嘴不断喷出气泡，最后零件布满孔洞 —— 这些问题 90% 源于 “粉末没预处理”：金属粉末像 “海绵”，暴露在空气中 24 小时就吸潮，打印时水分受热变成蒸汽，撑裂零件；同时易氧化的粉末（如钛合金）会和空气反应，形成脆化层，导致强度骤降。

预处理的核心就是 “先除水、再防氧化”：粉末烘干像 “给零食抽真空防潮”，去掉吸附的水分；惰性保护像 “给金属穿防氧化衣”，隔绝空气避免反应。本文分两步讲清操作，分材质给参数，附预处理前后的打印数据对比，帮你把成功率从 60% 提至 95%。

一、先搞懂：为啥预处理这么重要？未处理的 3 大灾难

别觉得 “跳过预处理能省时间”，未处理的粉末会带来连锁问题，浪费的材料和时间更多：

1. 零件开裂报废：粉末中的水分在打印时（激光温度超 200℃）变成蒸汽，在零件内部形成气泡，冷却后气泡收缩，直接撑裂层间，某用户用未烘干的钛合金粉末打印零件，报废率达 80%，500g 粉末（值 400 元）全浪费；

2. 喷嘴堵塞停机：潮湿粉末易结块，打印时结块的粉末卡在喷嘴，清理一次要 1-2 小时，还可能刮伤喷嘴（换一个要 300 + 元）；

3. 强度骤降不达标：易氧化的粉末（如钛合金、铝合金）接触空气后，表面形成氧化层，打印后零件拉伸强度下降 30%，比如未保护的铝合金粉末，打印零件承重仅 20kg，预处理后能扛 35kg。

二、第一步：粉末烘干 —— 分材质给参数，3 类主流粉末操作指南

烘干的核心是 “低温慢烘，彻底除水不结块”，不同金属粉末的吸潮性和耐热性不同，参数要精准匹配，推荐用真空干燥箱（比普通烤箱好，能避免粉末氧化）。

（一）3 类主流粉末烘干参数表（新手直接套用）

（二）真空干燥箱操作步骤（新手也能上手）

1. 装粉准备：把粉末倒入干燥盘（铺 1-2cm 厚，别堆太厚，否则中间烘不透），放入真空干燥箱中层；

2. 设置参数：按对应粉末的温度、真空度设置（比如钛合金设 80℃、-0.095MPa），关闭箱门，先抽真空，再开加热（避免先加热导致粉末表面水分蒸发后，内部水分难出来）；

3. 烘干监控：烘干过程中观察粉末状态，若出现结块或变色，立即降温停机（比如不锈钢粉末结块，可能是温度太高，下次降 5℃）；

4. 冷却保存：烘干结束后，别马上开箱！先通惰性气体（氩气 / 氮气）破真空，待温度降至室温（约 1-2 小时），再取出粉末，立即装入密封袋（或惰性气体容器），避免二次吸潮。

（三）设备替代方案：没有真空干燥箱怎么办？

若预算有限，可用 “普通烤箱 + 密封袋” 临时替代，但仅限不锈钢粉末（耐氧化）：

• 温度设 60℃，时间 3 小时，烤箱门留 1mm 缝隙（让水蒸气排出）；

• 烘干后立即放入装了干燥剂（硅胶干燥剂）的密封袋，挤出空气密封，24 小时内必须用完，否则会再次吸潮。

三、第二步：惰性保护 —— 易氧化粉末必做，2 个关键场景操作

惰性保护针对 “钛合金、铝合金” 这类易氧化粉末，核心是用 “氩气 / 氮气” 隔绝空气，避免粉末在烘干后、打印前及打印过程中氧化，不锈钢粉末可省略（耐氧化）。

（一）场景 1：烘干后到打印前的 “中转保护”

• 设备：惰性气体密封罐（网上售价 100-200 元，容量 5L/10L）或手套箱；

• 操作步骤：

① 烘干后的粉末冷却至室温，打开真空干燥箱前，先向箱内充氩气（纯度≥99.99%），直到压力恢复常压；

② 快速将粉末倒入密封罐，拧上盖子，打开罐上的 “进气阀”，充入氩气（持续 10 秒，排出罐内空气），再关闭阀门，确保罐内是氩气环境；

③ 打印前取粉时，在手套箱内操作（或快速倒出所需粉末，立即盖紧密封罐），避免粉末暴露在空气中超过 10 分钟（暴露时间越长，氧化越严重）。

（二）场景 2：打印过程中的 “实时保护”

• 设备：带惰性气体循环系统的 SLM 打印机（必备，否则钛合金 / 铝合金粉末打印必氧化）；

• 操作步骤：

① 打印前，向打印机成型舱内充氩气，直到氧含量≤0.1%（用打印机自带的氧含量检测仪查看，超 0.1% 会氧化）；

② 打印过程中，保持成型舱内氩气循环（流速 5-10L/min），实时监控氧含量，若氧含量上升（比如密封不好），立即暂停打印，补充氩气；

③ 打印结束后，待零件冷却至 100℃以下，再打开成型舱，避免高温零件接触空气快速氧化（零件表面会变黑，强度降 15%）。

（三）惰性气体选择：氩气 vs 氮气，怎么选？

• 优先选氩气（纯度 99.99%）：密度比空气大，能更好地覆盖粉末表面，防氧化效果比氮气好 30%，适合钛合金这类高敏感粉末；

• 次选氮气（纯度 99.99%）：成本比氩气低 50%，适合铝合金粉末（氧化敏感性略低于钛合金），但要确保氧含量≤0.05%。

四、预处理前后对比：数据说话，成功率从 60% 提至 95%

某 3D 打印工作室做过 100 组对比实验，预处理与否的差异非常明显，核心数据如下：

案例：该工作室用未预处理的钛合金粉末打印 10 件医疗植入体样品，6 件开裂、3 件表面氧化，仅 1 件合格；按本文方法预处理后，10 件样品全部合格，拉伸强度达标，后续批量生产时废品率稳定在 5% 以下。

五、避坑指南：新手最容易犯的 3 个预处理错误

1. 烘干温度太高：粉末氧化 / 结块

某用户烘干钛合金粉末时设 120℃，结果粉末表面变灰，打印零件拉伸强度从 900MPa 降至 650MPa，只能报废 —— 严格按材质温度上限操作，钛合金别超 100℃，铝合金别超 60℃。

2. 惰性气体纯度不够：防氧化白做

用 99% 纯度的氩气保护钛合金粉末，打印后零件表面还是发黑，检测发现氧含量 0.3%（超标）—— 必须用 99.99% 以上纯度的氩气，低纯度气体里的氧气会继续氧化粉末。

3. 烘干后不冷却直接装袋：二次吸潮

烘干后的不锈钢粉末（温度 80℃）直接倒入密封袋，冷却后袋内出现水珠（水蒸气液化），粉末再次吸潮 —— 必须冷却至室温再装袋，避免温差导致水蒸气凝结。

六、总结：预处理口诀 + 核心提醒

预处理口诀

钛合 80 烘 4 时，氩气保护别延迟；

不锈钢 60 烘 2h，冷却装袋要及时；

铝粉 50 别超温，惰性循环打印稳。

核心提醒

1. 不是所有粉末都要惰性保护：不锈钢粉末耐氧化，烘干后密封好即可，不用额外充惰性气体，省成本；

2. 预处理后别放太久：烘干 + 惰性保护的粉末，建议 72 小时内用完，放太久仍会缓慢吸潮（尤其是密封不严时）；

3. 小批量试用先验证：首次预处理某品牌粉末，先烘 100g，打印小零件（如 1cm×1cm×1cm 方块），看是否开裂、强度是否达标，再批量处理。

预处理不是 “额外步骤”，而是金属 3D 打印的 “必做工序”—— 花 2-6 小时预处理，能让打印成功率从 60% 提至 95%，避免材料浪费和设备损坏，长期看反而更高效、更省钱。