研究表明AM钛粉可在EBM中重复使用多达30次

在华盛顿大学的一组研究人员最近发表的一项研究中， 对Ti6Al4V的粉末床熔融电子束熔化（PBF-EB）AM所产生的孔隙度进行了30个构建周期（约480 h）的表征累积生成时间）使用X射线微计算机断层扫描（CT）。研究表明，AM粉末最多可重复使用30次，而孔隙率没有明显增加。

粉末再利用已成为追求金属增材制造（AM）工业化的核心问题。此外，积层孔隙度是金属可靠性和损伤容忍度的关键问题。然而，粉末再利用对金属孔隙率的贡献受到的关注非常有限。

该研究调查了孔的体积分数（即孔隙度）以及孔的大小、形状和空间分布。鉴定出的最普遍的孔是：源自气体雾化粉末的孔，以及由熔池熔合不完全引起的孔。尽管粉末再利用的情况下孔径分布略有减少，但总体平均体积孔隙率为0.10±0.02％，并且随着再利用的增加没有显着变化。

此外，发现孔径与球形度之间存在反比关系，大孔的有效应力集中更大。最大的孔密度位于等高线和熔体梁之间的过渡处，靠近零件表面约0.5–1.0 mm ，而最大的孔位于内部影线区域内。

因此，尽管在Ti6Al4V的PBF-EB AM中重复使用粉末，但尽管颗粒逐渐变形并增加了氧化，但金属孔隙率没有明显变化。虽然确切的粉末质量和孔隙率要求会根据特定的应用而有很大的不同，但在医疗和航空航天应用中通常执行非常严格的规定，但事实是，关于再使用后粉末质量的文献尚少，而且总体上认为不能重复使用重熔和重用几次有时似乎是教条式的，而不是基于已证实的事实。

随着AM工业向批量生产过渡，重复使用AM粉，尤其是PBF工艺所需的高球形粉末，将是降低整体零件成本的关键因素。