2021年1月9日，南極熊獲悉，在華盛頓大學(xué)的一個(gè)研究小組最近發(fā)表的一項研究中，利用X射線(xiàn)微型計算機斷層掃描（CT），對Ti6Al4V的粉末床熔融-電子束熔化（PBF-EB）增材制造產(chǎn)生的孔隙率進(jìn)行了一系列30次構建周期（包括約480小時(shí)的累積構建時(shí)間）的表征。研究表明，增材制造粉末可以重復使用多達30次，而孔隙率沒(méi)有顯著(zhù)增加。

在追求金屬增材制造（AM）工業(yè)化的過(guò)程中，粉末重復使用已經(jīng)成為一個(gè)核心問(wèn)題。此外，孔隙率對金屬部件可靠性和金屬的損傷容忍度是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。然而，粉末重復使用對金屬孔隙率的貢獻不太得到人們的關(guān)注。

孔隙來(lái)源于氣體霧化粉末的孔隙，以及由熔池不完全融合引起的孔隙。雖然隨著(zhù)粉末的重復使用，孔隙大小分布略有減少，但總體平均體積孔隙率為0.10±0.02%，且隨著(zhù)重復使用的增加，孔隙率沒(méi)有明顯變化。

分別為(a)b1、(b)b10、(c)b20和(d)b30的金屬圓柱體試樣內的孔隙密度圖

此外，研究還發(fā)現孔徑與球形度之間存在反比關(guān)系，大孔徑構成更大的有效應力集中。而最大的孔隙密度位于等高線(xiàn)與熔體梁之間的過(guò)渡處，約0.5-1.0mm的表面附近的零件，最大的孔隙位于內部孵化區域。

因此，盡管顆粒逐漸變形，氧化程度增加，但在Ti6Al4V的PBF-EB 增材制造中，隨著(zhù)粉末的重復使用，金屬孔隙率沒(méi)有明顯的變化。雖然根據具體的應用，對粉末質(zhì)量和孔隙率的具體要求有很大的不同，醫療和航空航天應用往往執行非常嚴格的規定，但事實(shí)上，關(guān)于粉末重復使用后的質(zhì)量的文獻仍然不是那么多，而且總體上認為不能重熔和重復使用多次，有時(shí)顯得很教條，而不是基于已證實(shí)的事實(shí)。

隨著(zhù)增材制造行業(yè)向規?；a(chǎn)過(guò)渡，重復使用增材制造粉末，特別是PBF工藝所需的高球形粉末，將是降低整體零件成本的關(guān)鍵因素之一。