在金屬增材制造市場上，目前的主導技術路線是粉末床熔合（PBF），具體還細分為電子束粉末床熔合技術（PBF-EB）和激光粉末床熔合技術（PBF-LB）。無論哪種路線在批量商業化的征途中都面臨一個關鍵問題需要解決：金屬粉末材料的成本問題。而降低成本的關鍵要素之一，就是粉末的可重復利用。

4種試樣中孔隙密度圖示

華盛頓大學的一個研究小組最近發表了一項研究成果顯示，在Ti6Al4V鈦合金粉的(PBF-EB)增材制造中，他們通過一系列實驗和CT掃描表征發現：即便重復使用次數高達30次之多，試樣零件的孔隙率并無明顯增加。

研究調查了孔隙的體積分數（即孔隙率）以及孔隙大小，形狀和空間分布。確定的最常見的孔隙是：源自氣體霧化粉末的孔隙和由熔體池未完全熔合引起的孔隙。雖然粉末重復使用后孔徑分布略有減小，但總體平均體積孔隙率為0.10±0.02%，并且隨著重復使用的增加，孔隙率沒有顯著變化。此外，孔隙直徑與球度呈反比關系，大孔隙的有效應力集中較大。而最大的孔隙密度位于等高線和熔體束之間的過渡處，靠近表面約0.5–1.0 mm在零件中，最大的氣孔位于內部孵化區。

因此，盡管顆粒逐漸變形，氧化程度增加，但Ti6Al4V粉末在重復使用后并未造成試樣孔隙率的明顯變化。盡管具體的粉末質量和孔隙率要求因具體應用而有顯著差異，由于醫療和航空航天應用通常實施非常嚴格的規定，事實卻是，關于粉末再利用后質量的文獻仍然不多，而且關于粉末不能再熔化和再利用幾次的總體假設有時顯得教條，而不是基于已證實的事實。

原文鏈接：https://www.3dprintingmedia.network/study-shows-titanium-am-powder-can-be-reused-up-to-30-times-in-ebm/

編譯 YUXI