3D打印过程中控制金属粉末氧氮含量的重要性

金属3D打印作为先进制造技术的代表，其核心原料——金属粉末的质量直接决定了最终产品的性能。其中，氧（O）和氮（N）含量是金属粉末的关键指标之一，二者超标会显著降低打印件的机械强度、耐腐蚀性及表面质量。我们将从影响机制、控制方法及行业应用等多个维度，探讨金属3D打印粉末中氧氮含量的重要性。

一、氧氮含量对打印性能的影响

氧和氮在金属中以间隙固溶或氧化物、氮化物形式存在，直接影响材料性能：

1.力学性能劣化：氧含量过高会导致晶格畸变，提升材料硬度的同时降低塑性及韧性。

2.打印缺陷增多：粉末表面氧化层在激光熔化过程中易形成气孔、裂纹等缺陷，降低工件致密性。氧含量高的粉末润湿性差，加剧球化现象（未完全熔化的球形颗粒残留），导致表面粗糙。

3.安全隐患：打印腔体内氧浓度过高可能引发金属粉尘爆炸，或产生黑烟等异常现象。

二、氧氮含量的来源途径

金属粉末中的氧氮污染主要来自制备、存储及打印环节：

1.原材料及制备工艺：原材料本身携带的氧氮杂质（如氧化皮或有机物附着）、雾化气体纯度不足（含氧氮杂质）、设备密封性差导致空气渗入等均会引入污染。以雾化法为例，若惰性气体置换次数不足或雾化后冷却时间过长，粉末会与空气接触氧化。

2.打印环境控制：若打印腔体的惰性气氛（氩气或氮气）纯度不足或泄漏，氧氮会渗入高温熔池。

3.粉末储存与回收：易氧化金属（如钛、铝）粉末暴露于空气中会持续吸氧，而再生粉末因多次循环使用氧含量普遍高于原料。

氧氮含量控制是金属3D打印从实验室走向产业化的重要门槛。唐山威豪镁粉有限公司通过不断优化自研的雾化加工工艺，有效控制生产过程中的氧含量，确保产品品质的一致性，专业为航空航天、生物医疗、汽车制造等领域提供供各种镁基、铝基雾化球形镁粉及定制化解决方案。