化学成分分析

• 标准：金属 3D 打印耗材的化学成分应符合相应的材料标准要求。例如，对于不锈钢 3D 打印粉末，其主要合金元素（如铬、镍、钼等）的含量应在规定的范围内，以确保打印材料具有预期的耐腐蚀性、强度等性能。

• 测试方法：通常采用光谱分析等方法来确定金属粉末或丝材的化学成分。

粒度分布

• 标准：不同的 3D 打印工艺对金属耗材的粒度分布有不同要求。一般来说，用于激光选区熔化（SLM）等粉末床熔融工艺的金属粉末，其粒度分布通常在几十微米到几百微米之间。例如，常见的钛合金粉末粒度分布可能为 D10（累计粒度分布达到 10% 时的粒径）在 20 - 30μm，D50（中位粒径）在 40 - 60μm，D90（累计粒度分布达到 90% 时的粒径）在 80 - 100μm 左右。

• 测试方法：常用激光粒度分析仪来测量金属粉末的粒度分布。

松装密度与振实密度

• 标准：松装密度和振实密度反映了金属粉末在自然堆积和经过振动紧实后的密度情况。对于金属 3D 打印粉末，松装密度一般在 2 - 6 g/cm³ 之间，振实密度通常在 4 - 8 g/cm³ 之间，具体数值因材料种类和粉末特性而异。

• 测试方法：使用特定的量筒和振实设备，按照标准测试方法进行测量。

流动性

• 标准：良好的流动性对于确保金属粉末在 3D 打印过程中能够均匀铺展至关重要。一般要求金属粉末的流动性应在一定的范围内，例如，通过霍尔流速计测量，金属粉末的流速可能要求在 20 - 60 s/50 g 之间。

• 测试方法：常用的测试方法是使用霍尔流速计，测量一定量的金属粉末通过特定漏斗所需的时间来评估其流动性。

氧含量

• 标准：金属 3D 打印耗材中的氧含量过高会降低打印件的力学性能和耐腐蚀性。对于钛合金等对氧含量敏感的金属材料，一般要求粉末中的氧含量控制在 0.1% - 0.2% 以下。

• 测试方法：通常采用惰气熔融 - 红外吸收法等方法来测定金属粉末中的氧含量。

力学性能

• 标准：包括拉伸强度、屈服强度、延伸率、硬度等指标。例如，对于 3D 打印的铝合金材料，其拉伸强度可能要求达到 200 - 400 MPa，屈服强度在 150 - 300 MPa 之间，延伸率为 5% - 15%，硬度在 60 - 120 HBW（布氏硬度）左右。

• 测试方法：通过制备标准拉伸试样和硬度试样，使用材料试验机和硬度计等设备进行测试。

致密度

• 标准：理想情况下，金属 3D 打印件应具有较高的致密度，以保证其力学性能和耐腐蚀性能。一般要求 3D 打印金属件的致密度达到 95% - 99% 以上。

• 测试方法：常用的方法有金相分析、X 射线 CT 检测、阿基米德排水法等。金相分析可以观察金属微观结构中的孔隙情况；X 射线 CT 检测能够非破坏性地检测内部缺陷和孔隙分布；阿基米德排水法通过测量物体的体积和质量来计算密度，从而评估致密度。